پلاستیک های زیست تخریب پذیر در مقابل پلاستیک های بازیافتی

پلاستیک های زیست تخریب پذیر در مقابل پلاستیک های بازیافتی
پلاستیک یکی از مهمترین مواد اولیه در صنعت مدرن است. بر اساس آمارهایی که از «دنیای ما در داده‌ها» منتشر شده است، از سال 1950 تا 2015، انسان در مجموع 5.8 میلیارد تن پلاستیک زباله تولید کرده است که بیش از 98 درصد آن دفن، رها یا سوزانده شده است. فقط چند تا 2 درصد بازیافت می شود.

بر اساس آمار مجله Science، چین به دلیل نقشی که در بازار جهانی به عنوان یک پایگاه تولیدی جهانی دارد، با 28 درصد ضایعات پلاستیکی، رتبه اول را در جهان در زمینه زباله های پلاستیکی دارد. این پلاستیک های زباله نه تنها محیط زیست را آلوده کرده و سلامتی را به خطر می اندازند، بلکه منابع ارزشمند زمین را نیز اشغال می کنند. بنابراین، کشور ما شروع به اهمیت زیادی برای کنترل آلودگی سفید کرده است.

در 150 سال پس از اختراع پلاستیک، سه زباله‌دان پلاستیکی در مقیاس بزرگ در اقیانوس آرام به دلیل عمل جریان‌های اقیانوسی شکل گرفت.

تنها 1.2 درصد از تولید 65 ساله پلاستیک در جهان بازیافت شده است و بیشتر مابقی زیر پای انسان مدفون شده و 600 سال در انتظار تخریب است.

طبق آمار IHS، حوزه کاربرد جهانی پلاستیک در سال 2018 عمدتاً در زمینه بسته بندی بوده و 40 درصد از بازار را به خود اختصاص داده است. آلودگی پلاستیکی جهانی نیز عمدتاً از حوزه بسته بندی ناشی می شود که 59 درصد را شامل می شود. پلاستیک بسته بندی نه تنها منبع اصلی آلودگی سفید است، بلکه دارای ویژگی های یکبار مصرف بودن (در صورت بازیافت، تعداد چرخه ها زیاد است)، بازیافت دشوار (کانال های استفاده و رها شدن پراکنده است)، الزامات عملکرد پایین و نیاز به محتوای ناخالصی بالا

پلاستیک های زیست تخریب پذیر و پلاستیک های بازیافتی دو گزینه بالقوه برای حل مشکل آلودگی سفید هستند.
پلاستیک زیست تخریب پذیر

پلاستیک‌های زیست تخریب‌پذیر به پلاستیک‌هایی اطلاق می‌شوند که محصولات آن‌ها می‌توانند الزامات عملکرد را برای استفاده برآورده کنند، در طول دوره ذخیره‌سازی بدون تغییر باقی بمانند، و پس از استفاده تحت شرایط محیطی طبیعی به مواد بی‌ضرر برای محیط زیست تبدیل شوند.

0 1 فرآیند تخریب پلاستیک های تجزیه پذیر

0 2 طبقه بندی پلاستیک های تجزیه پذیر

پلاستیک های زیست تخریب پذیر را می توان با روش های مختلف تخریب یا مواد اولیه طبقه بندی کرد.

طبق طبقه‌بندی روش‌های تجزیه، پلاستیک‌های تجزیه‌پذیر را می‌توان به چهار دسته پلاستیک‌های زیست تخریب‌پذیر، پلاستیک‌های تجزیه‌پذیر نوری، پلاستیک‌های عکس و زیست تخریب‌پذیر و پلاستیک‌های تجزیه‌پذیر در آب تقسیم کرد.

در حال حاضر، فناوری پلاستیک‌های تجزیه‌پذیر نوری و پلاستیک‌های تجزیه‌پذیر عکس و زیست تخریب‌پذیر هنوز به بلوغ نرسیده است و محصولات کمی در بازار وجود دارد. بنابراین، پلاستیک های تجزیه پذیر ذکر شده در ادامه، همه پلاستیک های تجزیه پذیر و پلاستیک های تجزیه پذیر در آب هستند.

طبق طبقه بندی مواد اولیه، پلاستیک های تجزیه پذیر را می توان به پلاستیک های تجزیه پذیر مبتنی بر زیستی و پلاستیک های تجزیه پذیر مبتنی بر نفت تقسیم کرد.
پلاستیک های زیست تخریب پذیر پلاستیک های تولید شده از زیست توده هستند که می توانند مصرف منابع انرژی سنتی مانند نفت را کاهش دهند. آنها عمدتا شامل PLA (اسید پلی لاکتیک)، PHA (پلی هیدروکسی آلکانوات)، PGA (اسید پلی گلوتامیک) و غیره هستند.

پلاستیک های تجزیه پذیر مبتنی بر نفت، پلاستیک هایی هستند که با انرژی فسیلی به عنوان مواد خام تولید می شوند، عمدتاً شامل PBS (سوکسینات پلی بوتیلن)، PBAT (پلی بوتیلن آدیپات/ترفتالات)، PCL (پلی کاپرولاکتون) استر) و غیره.

0 3 مزایای پلاستیک های تجزیه پذیر

پلاستیک های زیست تخریب پذیر مزایای خود را در عملکرد، عملی بودن، تجزیه پذیری و ایمنی دارند.

از نظر عملکرد، پلاستیک‌های تجزیه‌پذیر می‌توانند به عملکرد پلاستیک‌های سنتی در برخی مناطق خاص برسد یا از آن فراتر رود.

از نظر عملی بودن، پلاستیک های تجزیه پذیر عملکرد کاربردی و عملکرد بهداشتی مشابهی با پلاستیک های سنتی مشابه دارند.

از نظر تجزیه پذیری، پلاستیک های تجزیه پذیر می توانند به سرعت در محیط طبیعی (میکرو ارگانیسم های خاص، دما، رطوبت) پس از استفاده تجزیه شوند و به قطعات یا گازهای غیر سمی تبدیل شوند که به راحتی توسط محیط استفاده می شود و تأثیر آن بر محیط را کاهش می دهد.

از نظر ایمنی، مواد تولید شده یا باقی مانده در طی فرآیند تخریب پلاستیک های تجزیه پذیر برای محیط زیست بی ضرر هستند و بر بقای انسان و سایر موجودات تاثیری نخواهد داشت.

بزرگترین مانع برای جایگزینی پلاستیک های سنتی در حال حاضر این است که هزینه تولید پلاستیک های تجزیه پذیر بیشتر از پلاستیک های سنتی مشابه یا پلاستیک های بازیافتی است.

بنابراین، در کاربردهایی مانند بسته‌بندی و فیلم‌های کشاورزی که عمر کوتاهی دارند، بازیافت و جداسازی آنها دشوار است، نیازهای عملکردی پایینی دارند و نیاز به محتوای ناخالصی بالایی دارند، پلاستیک‌های تجزیه‌پذیر به عنوان جایگزین مزایای بیشتری دارند.

پلاستیک بازیافتی
پلاستیک های بازیافتی به مواد خام پلاستیکی اطلاق می شود که از پردازش پلاستیک های زباله از طریق روش های فیزیکی یا شیمیایی مانند پیش تصفیه، دانه بندی مذاب و اصلاح به دست می آیند.

بزرگترین مزیت پلاستیک های بازیافتی این است که ارزان تر از مواد جدید و پلاستیک های تجزیه پذیر هستند. با توجه به نیازهای عملکردی مختلف، فقط خواص خاصی از پلاستیک را می توان پردازش کرد و محصولات مربوطه را می توان تولید کرد.

هنگامی که تعداد چرخه ها خیلی زیاد نباشد، پلاستیک های بازیافتی می توانند خواص مشابه پلاستیک های سنتی را حفظ کنند، یا می توانند با مخلوط کردن مواد بازیافتی با مواد جدید، خواص پایدار خود را حفظ کنند. با این حال، پس از چرخه های متعدد، عملکرد پلاستیک های بازیافتی به شدت کاهش می یابد یا غیر قابل استفاده می شود.
بعلاوه، حفظ عملکرد بهداشتی خوب و در عین حال صرفه جویی برای پلاستیک های بازیافتی دشوار است. بنابراین، پلاستیک های بازیافتی برای مناطقی که تعداد چرخه ها کم است و الزامات برای عملکرد بهداشتی زیاد نیست، مناسب هستند.

0 1

فرآیند تولید پلاستیک بازیافتی

0 2 تغییرات عملکرد پلاستیک های رایج پس از بازیافت
نکات: شاخص ذوب، سیالیت مواد پلاستیکی در طول پردازش. ویسکوزیته خاص، ویسکوزیته ساکن مایع در واحد حجم

مقایسه کرد
پلاستیک زیست تخریب پذیر
در مقابل پلاستیک بازیافتی

در مقایسه، پلاستیک‌های تجزیه‌پذیر، به دلیل عملکرد پایدارتر و هزینه‌های بازیافت پایین‌تر، مزایای جایگزین بیشتری در کاربردهایی مانند بسته‌بندی و فیلم‌های کشاورزی دارند که عمر کوتاهی دارند و بازیافت و جداسازی آنها دشوار است. در حالی که پلاستیک های بازیافتی هزینه بازیافت کمتری دارند. قیمت و هزینه تولید در سناریوهای کاربردی مانند ظروف روزانه، مصالح ساختمانی و لوازم الکتریکی که زمان استفاده طولانی دارند و به راحتی دسته بندی و بازیافت می شوند، سودمندتر است. این دو مکمل یکدیگر هستند.

2

آلودگی سفید عمدتاً از زمینه بسته بندی ناشی می شود و پلاستیک های تجزیه پذیر فضای بیشتری برای بازی دارند. با ارتقای سیاست و کاهش هزینه، بازار پلاستیک های تجزیه پذیر آینده چشم انداز وسیعی دارد.

در زمینه بسته بندی جایگزینی پلاستیک های تجزیه پذیر در حال تحقق است. زمینه های کاربرد پلاستیک بسیار گسترده است و زمینه های مختلف نیازهای متفاوتی برای پلاستیک دارند.
الزامات پلاستیک در خودرو، لوازم خانگی و سایر زمینه ها این است که دوام داشته باشند و به راحتی جدا شوند و مقدار تک پلاستیک زیاد باشد، بنابراین وضعیت پلاستیک های سنتی نسبتاً پایدار است. در زمینه‌های بسته‌بندی مانند کیسه‌های پلاستیکی، جعبه‌های ناهار، فیلم‌های مالچ و تحویل سریع، به دلیل مصرف کم مونومرهای پلاستیکی، مستعد آلودگی هستند و جداسازی موثر آنها دشوار است. این باعث می‌شود که پلاستیک‌های تجزیه‌پذیر جایگزینی برای پلاستیک‌های سنتی در این زمینه‌ها شوند. این نیز توسط ساختار تقاضای جهانی برای پلاستیک‌های تجزیه‌پذیر در سال 2019 تأیید شده است. تقاضا برای پلاستیک‌های تجزیه‌پذیر عمدتاً در زمینه بسته‌بندی متمرکز است و بسته‌بندی انعطاف‌پذیر و بسته‌بندی سفت و سخت در کل 53 درصد است.

پلاستیک های زیست تخریب پذیر در اروپای غربی و آمریکای شمالی زودتر توسعه یافته و شروع به شکل گیری کرده اند. حوزه های کاربرد آنها در صنعت بسته بندی متمرکز است. در سال 2017، کیسه های خرید و کیسه های تولیدی بیشترین سهم (29%) از کل مصرف پلاستیک های تجزیه پذیر در اروپای غربی را به خود اختصاص دادند. در سال 2017، بسته بندی مواد غذایی، جعبه های ناهار و ظروف غذاخوری بیشترین سهم (53 درصد) از کل مصرف پلاستیک های تجزیه پذیر در آمریکای شمالی را به خود اختصاص دادند. )

خلاصه: پلاستیک های زیست تخریب پذیر راه حل موثرتری برای آلودگی سفید نسبت به بازیافت پلاستیک هستند.

59 درصد آلودگی سفید ناشی از بسته بندی و محصولات پلاستیکی کشاورزی است. با این حال، پلاستیک های این نوع استفاده یکبار مصرف هستند و بازیافت آنها دشوار است و آنها را برای بازیافت پلاستیک نامناسب می کند. فقط پلاستیک های تجزیه پذیر می توانند به طور اساسی مشکل آلودگی سفید را حل کنند.

برای زمینه های کاربردی پلاستیک های تجزیه پذیر، عملکرد گلوگاه نیست و هزینه عامل اصلی محدود کننده جایگزینی پلاستیک های سنتی در بازار با پلاستیک های تجزیه پذیر است.