ریسک زیست‌محیطی پلیمرها و بازبینی اهمیت بازیافت
تاثیر پلاستیک: مرور مختصر آماری
گزارش اخیر آژانس محیطزیست اروپا نشان می‌دهد که تنها حدود ۹درصد از پلاستیک‌های تولیدشده بازیافت شده‌‌‌اند، در حالی که ۱۲درصد آنها سوزانده شده‌‌‌اند. گزارش دیگری از مجمع جهانی اقتصاد و بنیاد الن مک‌‌‌آرتور، پیش‌بینی نگران‌‌‌کننده‌‌‌ای را اعلام کرد: اگر اقدامات موثری برای رسیدگی به موضوع پلاستیک انجام نشود، میزان پلاستیک در اقیانوس‌‌‌ها می‌‌‌تواند تا سال ۲۰۵۰ از حجم ماهی‌‌‌ها فراتر رود. اکثر مواد زائد (حدود ۸۵درصد) موجود در اکوسیستم‌های آبی از زباله‌‌‌های پلاستیکی تشکیل شده است. پلاستیک که با ماندگاری خود شناخته می‌شود، در موارد خاص می‌‌‌تواند تا ۵۰۰سال دوام بیاورد.
در میان اقلام مختلف بر پایه پلاستیک، مواد بسته‌‌‌بندی و اقلام کوچک‌تر مانند بطری تقریبا ۸۰درصد از کل زباله‌‌‌های پلاستیکی را تشکیل می‌دهند. خطرات پلاستیک نه‌تنها محدود به خشکی است، بلکه به آلودگی هوا نیز کمک می‌کند. تولید پلاستیک به انتشار گازهای مضر منجر می‌شود و گزارش‌‌‌های اخیر نشان می‌دهد که ۱۳.۴میلیون تن CO۲ در اتحادیه اروپا به دلیل تولید پلاستیک آزاد شده است. این نشان‌‌‌دهنده حدود ۲۰درصد از انتشار گازهای گلخانه‌‌‌ای از صنایع شیمیایی در اتحادیه اروپاست. پرداختن به انتشار گازهای گلخانه‌‌‌ای تولید پلاستیک به‌منظور تلاش کلی برای مبارزه با تغییرات آب‌‌‌و‌‌‌هوایی بسیار مهم است.
میکروپلاستیک‌ها: خطر بزرگ
مقاله اخیرا منتشرشده در اینوایرومنتال ساینس بر خطرات میکروپلاستیک‌ها تمرکز دارد. میکروپلاستیک‌ها (MPs) ذرات پلاستیکی کوچکی هستند که معمولا در محصولات دور ریخته‌‌‌شده یافت میشوند. میکروپلاستیک‌های اولیه بهعنوان گرانول‌‌‌های پلاستیکی کوچک برای استفاده در محصولات مختلف مانند پاک‌‌‌کننده‌‌‌های صورت، فناوری ایربلاست و به عنوان حامل داروها در پزشکی تولید میشوند. از سوی دیگر، میکروپلاستیک‌های ثانویه، قطعات پلاستیکی ریز هستند که از تخریب اقلام پلاستیکی بزرگ‌تر، از جمله میکروپلاستیک‌های اولیه، حاصل میشوند. میکروپلاستیک‌ها در گونه‌‌‌های زنده مانند ماهی‌‌‌ها و انسان‌‌‌ها می‌‌‌توانند اختلالات جزئی ایجاد کنند. با این‌‌‌حال، در نسبت‌‌‌های بزرگ‌تر، می‌‌‌توانند سبب مرگ‌‌‌و‌‌‌میر شوند. تحقیقات نشان می‌دهد که میکروپلاستیک‌ها تاثیر مخرب قابل‌‌‌توجهی بر سلول‌‌‌های انسان دارند و به مشکلات شدید سلامتی مانند سرطان، بیماری‌‌‌های تنفسی و نقایص مادرزادی منتهی میشوند.
پلاستیک‌های پلیمری زیست‌تخریب‌‌‌پذیر: پرتو امیدی برای آینده
دفع زباله‌‌‌های پلاستیکی مضر یک چالش زیست‌محیطی قابل‌‌‌توجه است. در زمان‌‌‌های اخیر، دانشمندان مواد تمرکز خود را به توسعه جایگزین‌‌‌های پایدار برای پلاستیک‌های سنتی معطوف کرده‌‌‌اند. تجزیه مواد npj بر اهمیت پلیمرهای زیست‌تخریب‌‌‌پذیر تمرکز دارد. بهعنوان یک ماده جدید با خواص منحصربه‌فرد، پلیمرهای زیست‌تخریب‌‌‌پذیر در سراسر جهان در مرکز توجه هستند. پلیمرهای زیست‌تخریب‌‌‌پذیر که به دلیل تجزیه سریع خود شناخته میشوند، اغلب به دلیل آب‌دوستی و خواص مکانیکی نامناسب مورد انتقاد قرار می‌‌‌گیرند. این پلیمرها می‌‌‌توانند از طریق ترکیب با برخی دیگر از پلیمرها تقویت شوند. این روش شامل ترکیب دو یا چند پلیمر برای ایجاد یک ماده کامپوزیت با ویژگی‌‌‌های فیزیکی بهبود‌‌‌یافته است و هدف استفاده از خواص مطلوب هر پلیمر و رفع محدودیت‌های آن است.
پلیمرهای زیست‌تخریب‌‌‌پذیر موادی هستند که برای مدت زمان مشخصی قبل از تجزیه‌‌‌شدن به اجزای یک‌بار مصرف آسان از طریق فرآیند کنترل‌شده طراحی شده‌‌‌اند. بخش پلاستیک‌های زیست‌تخریب‌‌‌پذیر پتانسیل قابل‌‌‌توجهی را با میکروارگانیسم‌‌‌ها بهعنوان کانونی برای کاوش مواد پلاستیکی زیستی و پلیمرهای زیستی با استفاده از بقایای کشاورزی به عنوان یک محیط رشد، نشان می‌دهد. تحقیقات آینده باید بر تقویت خواص پلیمری مواد زیست‌تخریب‌‌‌پذیر با کاوش در ترکیب پلیمرهای مختلف در نسبت‌‌‌های مختلف برای درک تاثیر آنها بر خواص فیزیکی و شیمیایی بیوپلیمرها متمرکز شود. در سال‌های اخیر، جوامع صنعتی و تحقیقاتی علاقه قابل‌‌‌توجهی به توسعه و تولید پلیمرهای سازگار با محیطزیست برای رسیدگی به نگرانی‌های زیست‌محیطی جاری نشان داده‌‌‌اند. در مقالات مختلف اهمیت پلاستیک‌های زیستی PHA به عنوان یک ماده پایدار برجسته شده و بیان شده که باعث پیشرفت علم مواد به سمت پلیمرهای پایدار می‌شود.
پلی‌‌‌هیدروکسی‌‌‌آلکانوات‌‌‌ها (PHAs) دارای ویژگی‌‌‌های منحصربه‌فرد ذاتی هستند که آنها را به گزینه‌‌‌ای ایده‌‌‌آل برای توسعه پلاستیک‌های زیستی تبدیل می‌کند. پلاستیک‌های زیستی ساخته‌شده با استفاده از پلی‌‌‌هیدروکسی‌‌‌آلکانوات‌‌‌ها جایگزین مستقیم و بسیار کارآمدتری برای پلاستیک‌های سنتی مبتنی بر نفت هستند. علاوه بر این، این پلاستیک‌ها را می‌‌‌توان با مواد شیمیایی بیولوژیکی مختلف ترکیب کرد تا پلاستیک‌های پلیمری زیست‌تخریب‌‌‌پذیر را تشکیل دهند. اگرچه انواع مختلفی از مواد PHA در دسترس هستند، خواص متمایز پلی‌‌‌هیدروکسی‌‌‌بوتیرات‌‌‌ها (PHBs) آنها را در بین همتایان خود متمایز می‌کند. PHBها به طور گسترده در توسعه پلاستیک‌های زیستی استفاده میشوند و پتانسیل قابل‌‌‌توجهی برای جایگزینی مواد پلاستیکی معمولی در مقیاس صنعتی دارند. پلاستیک‌های زیست‌تخریب‌‌‌پذیر مبتنی بر PHA با سرعت بیشتری به دی‌‌‌اکسید‌‌‌کربن، آب و مواد شیمیایی معدنی تجزیه میشوند.
پلیمریزاسیون: روش بازیافت جدید برای مبارزه با آلودگی
دانشمندان دانشگاه کاردیف مطالعه‌‌‌ای را در شیمی پلیمر منتشر و در آن روش بازیافت جدیدی را برای پلیمرهای رنگی معرفی کردند. بازیافت مواد پلاستیکی به دلیل وجود مواد افزودنی طراحی‌شده برای اصلاح خواص آنها، کار دشواری است. حذف کامل این افزودنی‌‌‌ها اغلب غیرممکن است و در نتیجه پلاستیک‌های بازیافتی نامرغوب میشوند. این را می‌‌‌توان به خواص مکانیکی پایین‌‌‌تر یا آلوده شدن پلیمرهای فرآوری‌شده مجدد با رنگدانه‌‌‌های مواد اولیه نسبت داد که جذابیت آن را برای مصرف‌کنندگان کاهش می‌دهد.
روش بازیافت جدید می‌‌‌تواند پلیمرهای رنگی را به طور کامل به اجزای اصلی بازیافت و اقتصاد بازیافت پلاستیک چرخشی را امکان‌‌‌پذیر کند. این برای کاهش ضایعات پلاستیکی بسیار مهم است. فرآیند پلیمریزاسیون با جداسازی تک‌‌‌تک مونومرها و شکستن آنها، پلاستیک‌ها را تجزیه می‌کند. این تیم به موفقیت چشمگیر این روش و استفاده از مواد پلیمری جدید در صنایع مختلف امیدوار است.
