بسیاری از مواد در طبیعت تجزیه می شوند و به خودی خود بازیافت می شوند این موارد در مورد موجودات زنده ای که می میرند و یا مواد فاسد شدنی پیش می آید. این مواد را مواد زیست فروپاش می گویند. برای مثال کود هایی که در باغات ریخته می شوند و نتیجه کپه کردن موادی مانند غذاهای فاسد شده، آشغال میوه ها، پوست تخم مرغ و دیگر زباله های تجزیه پذیر است که بطور طبیعی توسط حشرات و دیگر جانوران موذی خورده می شوند.

متاسفانه مقادیر بالایی از زباله ها مانند: فلزات، کائوچو و پلاستیک نمی توانند خورده و تجزیه شوند و برای صدها سال تجزیه نشده در طبیعت باقی می مانند. حتی اگر این مواد قطعه قطعه و خورد هم شوند باز هم نمی توانند تجزیه شوند و به مرور اتمسفر، زمین و آب را آلوده می کنند.

بعضی از این مواد می توانند بازیافت شوند. زباله هایی که قابل بازیافت نیستند در گودالهایی به نام محل دفن زباله مدفون می شوند. این زباله ها ابتدا تکه تکه و سپس له و خمیر مانند می شوند بنابراین با این کار زباله ها فضای کمتری را اشغال می کنند. اگر نتوانیم به روند بازیافت ادامه دهیم باید روز به روز بر تعداد این گودالها بیافزاییم.

ضرورت بازیافت زمانى بیشتر مشخص مى شود که بدانیم برای تولید یک تن کاغذ جدید، باید 15 درخت تنومند راقطع کنیم. اگر از کاغذ باطله دوباره کاغذ تهیه کنیم در مصرف آب 90 درصد و انرژی 50 درصد سود برده و در کنترل آلودگى هوا 75 درصد موثر بوده ایم

در ایران براى بازیافت کاغذ، اولین کارخانه در سال 1313 در کرج تاسیس شد

بازیافت پلاستیک

در ساخت انواع ظروف و کیسه هاى پلاستیکى از انواع مواد پلیمرى استفاده مى شود. با توجه به قابلیت بازیابى اکثر پلیمرها، مى توان مواد پلاستیکى را پس از مصرف و دور انداختن مجدداً طى فرایند بازیافت مورد استفاده قرار داد. مسئله مهم و اساسى در این میان استفاده از مواد بازیافت شده در مصارف غذایى است. در واقع صحبت از آن دسته از مواد بازیافت شده اى است که براى بسته بندى و نگهدارى مواد غذایى غیرمجاز هستند در ساخت ظروف پلاستیکى مختلف، مواد پلیمرى متفاوتى به کار برده مى شود به عنوان مثال:

?- ظروف نوشابه هاى گازدار از جنس پلى اتیلن تترافتالات (PET)

?-شیشه های شیرخورى کودکان از جنس پلى کربنات ( PC ) به دلیل گران بودن پلى کربنات ها این نوع پلیمرها کمتر در بسته بندى مواد غذایى استفاده شده و بیشتر در ساخت شیشه هاى شیر کودکان به کار مى روند.

?-ظروف بسته بندى لبنیات از جنس پلى اتیلن(PE) ، پلى پروپیلن(PP) و پلى استایرن(PS)

?- ظروف یک بار مصرف از جنس PS وPP

?- کیسه هاى پلاستیکى از جنس پلی اتیلن . این نوع کیسه ها به اشتباه تحت عنوان کیسه هاى نایلونى معروفند.

قابل ذکر است این مواد پلاستیکى مى توانند حاوى رنگ باشند که در آن صورت از رنگدانه پلاستیک (مستربچ) استفاده مى شود



نحوه ساخت کیسه هاى پلاستیکى

گرانول هاى پلى اتیلن را به شکل فیلم هاى نازک درآورده و پس از برش فیلم ها در ابعاد دلخواه به کیسه تبدیل مى کنند. و در صورت تولید کیسه هاى رنگى هنگام تبدیل گرانول پلى اتیلن به فیلم از رنگدانه پلاستیک یا مستربچ (به مقدار یک تا پنج درصد) استفاده مى کنند.

نحوه ساخت ظروف یک بار مصرف

ابتدا مواد پلیمررا به صورت فیلم هایى با ضخامت مورد نظر تبدیل کرده و سپس با استفاده از قالب هایى خاص به اشکال مختلف تبدیل مى شوند.

بازیافت مواد

در فرایند بازیافت مواد پلاستیکى نوع پلیمرى که باید بازیافت شود مدنظر قرار مى گیرد.بدین ترتیب که هر نوع پلیمر جدا از انواع دیگر بازیافت مى شوند، در غیر این صورت فرایند بازیافت با اشکال روبه رو خواهد شد. به عنوان مثال: پلى اتیلن ها با هم، پلى پروپیلن ها با هم و پلى آمیدها با هم بازیافت مى شوند، چرا که هنگام فرایند بازیافت مواد پلاستیکى را خرد سپس ذوب کرده و مجدداً مورد استفاده قرار مى دهند بنابراین اگر ترکیبى از مواد پلاستیکى مختلف نظیر ظروف یک بار مصرف با انواع مختلف خرد و سپس ذوب شوند، با توجه به متفاوت بودن نقطه ذوب ترکیب ناهمگونى ایجاد مى شود. مسئله بعدى نداشتن رنگ در مواد پلاستیکى است که اهمیت بسزایى در فرایند بازیافت دارد. به دلیل اینکه پلیمرهاى رنگى داراى رنگ یکنواختى نیستند پس از بازیافت رنگ تیره پیدا مى کنند در نتیجه کارخانه هاى سازنده براى به دست آوردن یک رنگ ثابت از دوده استفاده کرده سپس مواد پلیمرى مذاب را به صورت فیلم درآورده و به کیسه پلاستیکى تبدیل مى کنند، که ما از آنها به صورت کیسه هاى زباله مشکى استفاده مى کنیم.گاهى به دلیل کاربرد ناصحیح دوده تماس دست با این کیسه ها باعث جذب ذرات دوده از راه دست مى شود. بنابراین در حال حاضر کارخانه هاى صنایع غذایى مجاز نیستند مواد بازیافتى را براى نگهدارى و بسته بندى مواد غذایى به کار ببرند. دلیل اصلى آن نیز عدم رعایت اصول بازیافت مواد پلاستیکى در ایران است. گفتنى است براى تولید کیسه هاى پلاستیکى شفاف از مواد اولیه بکر استفاده مى شود در حالى که اکثریت پلاستیک هاى مشکى موجود در بازار از مواد بازیافتى تهیه مى شود.

مناسب بودن پلاستیک ها در کاربردهاى غذایى

تمامى پلیمرها از بکر تا آنهایى که بازیافتى بوده و همچنین ظروف پلاستیکى حتماً باید قبل از استفاده در صنعت غذایى تحت آزمون Food grade قرار بگیرند( ای.سی.سی) . با انجام آزمون هایى که در اداره کل آزمایشگاه هاى کنترل غذا و دارو نیز قابل اجرا هستند میزان مهاجرت مواد سازنده پلیمرها به سمت مواد غذایى مشابه سنجیده مى شود. در واقع وزارت بهداشت مقاومت و میزان مهاجرت مواد سازنده پلیمرها را در حلال ها یا محلول هاى مشابه مواد غذایى مى سنجد..

بطرى هاى آب و نوشابه از جنس (پت) هستند این ظروف در صورتی که food grade باشند از نظر بهداشتى مشکل ایجاد نمى کنند. تنها مسئله وجود ماده استالدئید در این ظروف است که باعث تغییر طعم و بوى آب و مواد نوشیدنى مى شود البته میزان مهاجرت استالدئید در حدى نیست که خاصیت بیمارى زایى داشته باشد.



مشکل دست زدن به کیسه هاى زباله

پلاستیک هاى مشکى که در حال حاضر در بازار هستند هیچ کدام براى مصارف غذایى مناسب نیستند و مشخص نیست کجا و تحت چه شرایطى تولید شده اند. این مواد در اثر تماس با مواد غذایى آنها را آلوده کرده و عوارضى را براى انسان به دنبال خواهند داشت. گفتنى است اگر مواد پلاستیکى پس از بازیافت براساس پایه پلیمرى خود مشکل نداشته و به آزمون هاى Food grade پاسخ دهند براى نگهدارى و بسته بندى مواد غذایى مناسب خواهند بود.



پلاستیک هایی که بوی بنزین می دهند

یکی از پژوهشگران دانشگاه صنعت نفت موفق به اجرای طرحی شده است که براساس آن 80درصد از پسماندهای موجود در زباله های شهری ، صنعتی و پزشکی طی فرآیندی به سوخت مایع (بنزین و گازوئیل ) تبدیل می شود و به این ترتیب نه تنها به کاربرد مفید ضایعات پلیمری ، بلکه به تامین خوراک راکتورها در صنایع پتروشیمی و نفت نیز کمک می شود.

کسانی که به پژوهش های انجام شده در عرصه های پتروشیمی و نفت علاقه مندند، می دانند که یکی از معضلات اساسی در این صنایع ، بحث کنترل و کاهش اثرات سو زیست محیطی است؛ هر چند طی یک دهه اخیر، موضوع پسماندهای پالایشی و فرآورده های سنگین هیدروکربنی به عنوان یکی از معضلات صنعت پالایشگاهی کشور مطرح بوده است.

بر این اساس تلاش محققان و نیروهای علمی صنعت نفت کشور نیز طی این مدت به تبدیل مواد سنگین هیدروکربنی به مواد سبک مانند بنزین و گازوئیل معطوف شده است.



به طور کلی دو روش اصلی برای حل مشکل زباله های پلاستیکی وجود دارد:

?. بازیافت

?. تولید پلاستیک های زیست تخریب پذیر

بازیافت به فرایندهایی گفته می شود که در آنها از زباله های پلاستیکی به نحوی استفاده می شود.



روش های بازیافت در سه دسته جای می گیرند:

?- بازیافت انرژی

?- بازیافت مکانیکی

?- بازیافت شیمیایی

در بازیافت انرژی زباله به عنوان یک سوخت سوزانده می شود. باید توجه کرد که بازده انرژی (انرژی حاصل از سوختن واحد وزن سوخت) پلاستیک ها نسبت به سوخت های فسیلی مرسوم بیشتر است.

بازیافت مکانیکی ، یعنی خرد کردن و استفاده یک محصول پلاستیکی در ساخت یک قطعه. در این روش باید نکات زیادی رو در نظر گرفت. مثلا برای ساخت قطعات حساس تر سازمان های مربوطه مقدار مجاز پلاستیک بازیافتی در قطعه را تعیین می کنند.
در بازیافت شیمیایی پلاستیک به وسیله روش های شیمیایی به مواد دیگری (اغلب مواد اولیه یا میانی) تبدیل میشود. این روش نسبت به دو روش دیگه جدیدتر است ولی هنوز از نظر اقتصادی به صرفه نیست. اما بسیار مورد توجه هست. به عنوان مثال میشود به تهیه رزین پلی استر از بطری های نوشابه (از جنس پلی اتیلن ترفتالات یا PET ) اشاره کرد.

اما در کنار بازیافت از چندین سال پیش تلاش هایی در جهت تولید پلاستیک های زیست تخریب پذیر شروع شده که الان به نتیجه هم رسیده است. این پلاستیک ها قابلیت بازگشت به طبیعت را طی زمانی قابل قبول دارند.

این پلاستیک ها هم در دو دسته کلی قرار می گیرند:

?- پلاستیک های متداول حاوی مواد تخریب پذیر

?- پلاستیک های تخریب پذیر ذاتی

پلاستیک های متداول حاوی مواد تخریب پذیر آمیزه هایی هستند که در آنها یک ماده تخریب پذیر(مانند نشاسته) به یک پلاستیک متداول (مثل پلی اتیلن) اضافه میشود و تخریب این ماده به افزایش سرعت تخریب پلاستیک کمک می کند. این مواد چند سالی هست که وارد بازار شده اند و با اون که کمک زیادی به کاهش زباله های پلاستیکی کرده اند، اما به دلیل این که اولا در انها از همان پلاستیک های متداول تخریب ناپذیر استفاده شده و دوما استفاده از مقدار زیادی مواد تخریب پذیر در پلاستیک ویژگی ها را تضعیف می کنه، موقعیت چندان محکمی ندارند.

پلاستیک های تخریب پذیر ذاتی موادی هستند که به دلیل ساختمان شیمیایی خاصشان به وسیله باکتری ها، آب یا آنزیم ها در طبیعت تخریب می شوند. مهم ترین پلاستیک از این نوع پلی(لاکتیک اسید) هست که از اسید لاکتیک تهیه میشود. پیش بینی میشود این پلاستیک، که خواص بسیار خوبی هم داره، در آینده رقیبی بسیار جدی برای پلاستیک های متداول امروزی به خصوص در صنعت بسته بندی باشد. مشکل بزرگ این مواد، گران بودنشان است که در حال حاضر تحقیقات برای توسعه یک روش ارزان برای تولیدشان ادامه دارد. جالب این که منابع اصلی تولید این پلاستیک طبیعی هستند و از محصولات نفتی برای ساخت آنها استفاده نمی شود.

پلاستیک های زیستی

اطرافمان انباشته از پلاستیک شده است. هر کاری که انجام می دهیم و هر محصولی را که مصرف می کنیم، از غذایی که می خوریم تا لوازم برقی به نحوی با پلاستیک سرو کار داشته و حداقل در بسته بندی آن از این مواد استفاده شده است.

گرچه بسته بندی پلاستیکی با قیمتی نازل امکان حفاظت عالی از محصولات مختلف خصوصاً مواد غذایی را فراهم می کند ولی متاسفانه معضل بزرگ زیست محیطی حاصل از آن گریبانگیر بشریت شده است. اکثر پلاستیک های معمول در بازار از فرآورده های نفتی و ذغال سنگ تولید شده و غیر قابل بازگشت به محیط هستند و تجزیه آنها و برگشت به محیط چند هزار سال طول می کشد.

به منظور رفع این مشکل، محققان علوم زیستی در پی تولید پلاستیک های زیست تخریب پذیر از منابع تجدید شونده مثل ریزسازواره ها و گیاهان می باشند.

واژه زیست تخریب پذیر یا Biodegradable به معنی موادی است که بسادگی توسط فعالیت موجودات زنده به زیر واحدهای سازنده خود تجزیه شده و بنابراین در محیط باقی نمانند.

استانداردهای متعددی برای تعیین زیست تخریب پذیری یک محصول وجود دارد که عمدتاً به تجزیه 60 تا 90 درصد از محصول در مدت دو تا شش ماه محدود می گردد. این استاندارد در کشورهای مختلف متفاوت است.

اما دلیل اصلی زیست تخریب پذیر نبودن پلاستیک های معمول، طویل بودن طول مولکول پلیمر و پیوند قوی بین مونومرهای آن بوده که تجزیه آن را توسط موجودات تجزیه کننده با مشکل مواجه می کند.

در این بین تولید پلیمرهای زیستی جایگاه خاصی دارند. تولید اینگونه پلیمرها توسط طیف وسیعی از موجودات زنده مثل گیاهان، جانوران و باکتری ها صورت می گیرد. چون این مواد اساس طبیعی دارند، بنابراین توسط سایر موجودات نیز مورد مصرف قرار می گیرند و تجزیه کنندگان از جمله مهم ترین این موجودات زنده در موضوع مورد بحث ما می باشند.

برای بهره برداری از این پلیمرها در صنعت دو موضوع باید مورد توجه قرار گیرد:

الف) دید محیط زیستی: این مواد باید سریعاً در محیط مورد تجزیه قرار گیرند، بافت خاک را بر هم نزنند و به راحتی با برنامه های مدیریت زباله و بازیافت مواد از محیط خارج شوند.

ب) دید صنعتی: این مواد باید خصوصیات مورد انتظار صنعت را از جمله دوام و کارایی را داشته باشند و از همه مهمتر، پس از برابری یا بهبود کیفیت نسبت به مواد معمول، قیمت تمام شده مناسبی داشته باشند.


نکته ای که نباید از نظر دور داشت این است که علی رغم قیمت بالاتر تولید پلاستیک های زیست تخریب پذیر، چه بسا قیمت واقعی آنها بسیار کمتر از پلاستیک های سنتی باشد؛ چرا که بهای تخریب محیط زیست و هزینه بازیافت پس از تولید هیچ گاه مورد محاسبه قرار نمی گیرد.



تقریباً تمامی پلاستیک‌های معمول در بازار از محصولات پتروشیمی که غیر قابل برگشت به محیط می‌باشند، به دست می‌آیند. راه‌حل جایگزین برای این منظور، بهره‌برداری از باکتری های خاکزی است . باید منتظر بود تا سرانجام شاهد تولید اقتصادی این محصولات دوستدار محیط زیست در آینده‌ای نزدیک بود