در مزارع و دشت ها پلاستیک می روید

نگاهی به مزیت های استفاده از ظرف های یک بار مصرف گیاهی

با صنعتی شدن بیشتر کشورهای جهان در سال های اخیر، استفاده از ظرف های یک بار مصرف نیز گسترش یافته است. استفاده از پلاستیک ها در صنعت بسته بندی انواع مواد غذایی و نوشیدنی ها پیشرفت چشمگیری داشته است.

پلاستیک هایی که برای تماس با مواد غذایی به کار می روند، عمدتاً از منابع نفتی مانند پلی استایرن (PE)، پلی اتیلن (PP) و پلی پروپیلن (PS) تهیه می شوند.

هم اکنون این ظرف ها در کشور ما نیز فراوان تولید می شوند و در مراسم گوناگون مورد استفاده قرار می گیرند.

سازمان های بهداشتی در تمام دنیا، استفاده از ظرف های یک بار مصرف را به جای استفاده از ظروف چند بار مصرف در مکان های عمومی مثل مدارس، بیمارستان ها، رستوران ها و ادارات توصیه می کنند. فواید بهداشتی و سهولت استفاده از این ظروف باعث استفاده روزافزون آنها در جوامع گوناگون از جمله کشورمان ایران شده است به طوری که آمار موجود بیانگر مصرف سالانه حدود ۵۷۰ هزار تن پلی استایرن برای تولید ظرف های یک بار مصرف است.

حال سوالی که از طرف دوستداران سلامت جامعه و محیط زیست مطرح می شود این است که با توجه به گستردگی تولید و کاربرد ظرف های یک بار مصرف پلاستیکی، این مواد و ضایعات حاصل از آنها عوارضی بر سلامتی انسان و محیط زیست برجای خواهند گذاشت یا خیر؟

محققان برای پاسخ به این سوال، توجه ما را به این نکته جلب می کنند که همواره بین ماده غذایی و ظرف استفاده شده برهمکنش هایی فیزیکی و شیمیایی انجام می گیرد. پلاستیک ها ترکیبات پلیمری هستند که واحد تشکیل دهنده آنها منومر نامیده می شود. از مهم ترین برهمکنش های بین ماده غذایی و پلاستیک می توان برهمکنش ناشی از انتقال یا مهاجرت ترکیبات ظرف به ماده غذایی را نام برد که می تواند به سلامت غذا آسیب بزند. این مساله از آنجایی پراهمیت شمرده می شود که بسیاری از منومرهای مهاجرت کننده از پلاستیک به داخل مواد غذایی سمی است و سلامت انسان را به خطر می اندازد. همچنین آنتی اکسیدان ها و سایر مواد افزودنی سنتزی و شیمیایی مهاجرت کننده از ظرف به داخل ماده غذایی، به عنوان یک ماده آلاینده و سمی شناخته می شود، به طوری که استفاده از انواع ظروف پلی استایرن مطابق با قوانین اروپا جهت تماس با انواع مایعات آلی، انواع روغن ها و چربی ها و مایعات بالاتر از ۶۵ درجه سانتیگراد به دلیل تشدید مهاجرت منومراستایرن ممنوع شده است، چرا که سرطان زایی این ترکیبات در سال ۱۹۹۴ توسط سازمان بین المللی پژوهش سرطان به اثبات رسیده است. با توجه به دلایل ذکرشده، امروزه استفاده از مواد پلاستیکی پلی اتیلنی و پلی پروپیلن رواج یافته است، اما این ترکیبات به دلیل داشتن ماده شیمیایی موسوم به BPA دارای مشکلات و عوارض خاص خود از جمله تشدید اختلالات هورمونی هستند. همچنین مواد پرکننده یی که برای مقاوم تر شدن ظروف پلاستیکی شفاف به آنها اضافه می شود، در دماهای زیاد ترکیبات خاصی آزاد می کند که به بروز سرطان منجر می شود از سوی دیگر علاوه بر مضراتی که این ترکیبات بر سلامتی انسان دارد، مشکلات زیست محیطی را نیز در پی خواهد داشت.

هرروزه هزاران تن ماده پلاستیکی بعد از مصرف در طبیعت انباشته می شود که به دلیل عدم بازگشت به طبیعت باعث آلودگی محیط زیست می شود. همان طور که مشخص شده است به دلیل حجم زیاد استفاده از پلاستیک ها مواد بسته بندی پلاستیکی بیشترین حجم زباله های شهری را تشکیل می دهند. مشکل عمده این است که به رغم کاربرد وسیع این ظروف ها، بعد از یک بار استفاده، دور انداخته می شوند و در نتیجه این مواد منبع جدی برای آلوده کردن محیط زیست هستند. طبق تحقیقی که توسط دانشمندان انگلیسی انجام شده است، ذرات پلاستیکی می تواند آب اقیانوس ها را سمی کند که نتیجه زباله های صنعتی و خانگی است که در سراسر آب دریاهای جهان گسترده شده است. پلاستیک های محکم و بادوام تجزیه نمی شوند، بلکه تنها از لحاظ فیزیکی از هم پاشیده می شوند و به این ترتیب صدها سال در محیط زیست باقی می مانند و پوششی از نایلون دشت ها و بیابان های اطراف شهرها و روستاها را پوشانده است.

در دنیا شهرداری ها به دو روش از شر مواد پلاستیکی خلاص می شوند؛ یکی روش دفن کردن و دیگری سوزاندن آنها که هر کدام مشکلات خود را دارد. در روش سوزاندن گاز CO۲ ناشی از احتراق مواد نفتی هوا را آلوده می کند. در روش دفن پلاستیک ها باید توجه داشت که این مواد در خاک تجزیه نمی شوند و زمانی حدود ۳۰۰ تا ۵۰۰ سال طول می کشد تا تخریب شوند. باید توجه داشت منظور از تخریب شدن، تجزیه ظرف به ترکیبات قابل تجزیه در خاک است. در برخی موارد از این مواد برای تولید مجدد مواد پلاستیکی استفاده می شود که این کار هم روش منطقی برای رهایی از این ضایعات نیست چرا که محصولات تولیدی از کیفیت بهداشتی و ظاهری مناسبی برخوردار نیستند. پس از توضیحات فوق می توان دریافت ظروف یک بار مصرف پلاستیکی با وجود آسانی استفاده و ارزانی، خطرات جدی برای سلامت انسان و محیط پیرامون ما دارد. پس با توجه به اینکه ظرف هایی که به عنوان ظرف یک بار مصرف روزانه و به صورت انبوه مورد استفاده قرار می گیرند (با توجه به اینکه این محصولات از مواد اولیه نفتی بسیار ارزشمندی که می توانند کاربردهای گسترده تر و با دوام تری داشته باشند و با عنایت به این امر که منابع نفتی در دنیا رو به اتمام بوده و سعی در پیشبرد دنیا به سمت جهانی مستقل از نفت دارند) سیاست های جهانی، محققان و دانشمندان را بر آن داشت تا در پی یافتن ترکیباتی جدید برای جایگزینی ترکیبات نفتی باشند.

در سال ۱۹۷۰ دانشمندان تحقیقاتی را روی پلیمرهای گیاهی یا به عبارتی پلیمرهای زیست تخریب پذیر شروع کردند و در سال ۲۰۰۰ موفق به ابداع مواد قالب پذیر، ورق ها و فیلم ها و ظرف هایی از جنس مواد گیاهی شدند که به عنوان مواد سبز شهرت یافتند. این پلیمرها عمدتاً از نشاسته، ذرت و گندم تهیه می شوند و سایر مواد افزودنی به آنها نیز گیاهی هستند. در ظرف های تهیه شده از این پلیمرها هیچ گونه افزودنی شیمیایی استفاده نمی شود. در نتیجه مشکلات مهاجرت انواع مواد سمی مورد اشاره در خصوص ظروف یک بار مصرف بسته بندی های دارویی قبلی را ندارد و می توان از آنها در بسته بندی های دارویی استفاده کرد.

همچنین به دلیل سازگاری ترکیبات این ظروف و تخریب آسان و سریع آنها در خاک و تقویت کود کشاورزی برای امور کشاورزی و قلمه زدن نیز این ظروف بسیار کاراتر از قالب های پلاستیکی هستند. از آنجایی که در ظروف تهیه شده از پلیمرهای زیست تخریب پذیر، برهمکنش ماده غذایی و ظروف وجود ندارد، می توان از آنها برای انواع غذاها و مایعات گرم و حتی روغنی استفاده کرد، بدون نگرانی از خطراتی که در مورد ظروف پلاستیکی از آنها یاد شد.

تجزیه این پلیمرها در خاک حداکثر سه تا شش ماه طول می کشد، یعنی بعد از مدت زمان کوتاهی با توجه به دما، رطوبت و فشار خاک این ظرف ها مانند برگ گیاهان می پوسد و به چرخه طبیعت برمی گردد. پلیمرهای زیست تخریب پذیر وقتی در خاک قرار می گیرند علاوه بر شرکت در چرخه بیولوژیکی، به تخریب سایر مواد دفن شده در خاک نیز کمک می کنند و باعث افزایش حاصلخیزی خاک می شوند. علاوه بر آن مصرف کم انرژی در فرآیند تولید این پلیمرها، عدم انباشتگی در محیط زیست، نداشتن سمیت برای محیط زیست و کاهش قابل توجه در هزینه های جمع آوری و بازیافت، بسیار مورد توجه قرار گرفته است به طوری که در سال ۲۰۰۲ در امریکا با هدف حفظ محیط زیست و عدم وابستگی به نفت توسعه پیدا کرده است و دولت استرالیا ۱۰۰ میلیون دلار برای تحقیق و توسعه پلاستیک با پایه نشاسته در سال ۲۰۰۵ سرمایه گذاری کرده است. به دلیل حجم مصرف و استفاده از آن در تولیدات کشورهای مختلفی که به این فناوری علاقه مند شدند، تخمین زده می شود محصولات پلیمرهای تخریب پذیر در آینده نزدیک به ۳۳ میلیون تن در اروپا و ۱۲۰ میلیون تن در دنیا در سال خواهد بود.

● اهمیت توسعه پلیمرهای زیست تخریب پذیر

- ایمن بودن برای استفاده در انواع ظرف هایی که در تماس با مواد غذایی و حتی دارویی هستند (به دلیل ماهیت این گونه پلیمرها که عمدتاً از جنس نشاسته، ذرت، گندم و افزودنی های گیاهی هستند) که شاید مهم ترین مزیت در حفظ سلامتی و بهداشت جامعه است.

- حفاظت از محیط زیست (ظروف طی شش ماه در خاک تجزیه شده و به طبیعت برمی گردند)

- حفاظت از منابع نفتی و انرژی (منابع نفتی بسیار باارزش تر از آن است که تنها برای ظرف یک بار مصرف به کار برده شود.)

- کمک به توسعه صنایع وابسته از جمله کشاورزی (ظروف مذکور از ذرت و گندم تهیه می شود.)

- جلوگیری از خروج ارز

- کمک به استقلال و خودکفایی کشور.

در این میان بعد از محققان امریکایی، آلمانی، انگلیسی و ایتالیایی، دانشمندان ایرانی در سال ۱۳۸۴ توسط واحد کیمیاشیمی زنگان بعد از سه سال تحقیقات مستمر موفق به سنتز و تولید پلیمرهای گیاهی از نشاسته ذرت شده اند و در حال حاضر ۹ کارخانه توسط شرکت کیمیاشیمی برای تولید ظروف یک بار مصرف گیاهی طراحی و راه اندازی شده است و تا اردیبهشت ماه سال آینده ۱۴ واحد تولیدی برای تولید این ظرف ها ایجاد می شود. پلیمرهای گیاهی زیست تخریب پذیر تولیدشده توسط شرکت کیمیاشیمی مطابق استانداردهای جهانی (روش تست استاندارد اتحادیه ASTM۳۸۵۳ و EN۱۴۰۴۶) تولید می شود.

این تست براساس اندازه گیری میزان CO۲ خارج شده از نمونه مدفون در خاک نسبت به زمان با استفاده از دستگاه گاز کروماتوگرافی انجام شده است. میزان گاز خروجی ارتباط مستقیم با سرعت و میزان تجزیه شدن این ظروف در خاک دارد. این پلیمرهای گیاهی را از نشاسته ذرت اصلاح شده تهیه می کنند که محصول تهیه شده در سه شکل گرانول، ورق (فیلم) و در نهایت انواع ظرف های بسته بندی قابل ارائه است. از این گرانول ها می توان قطعاتی مانند اسباب بازی، کلیه ظروف بسته بندی تزریقی، بادی و گلدان های مورد استفاده در کشاورزی را تهیه کرد. با تمام تلاش های انجام شده توسط این گروه با توجه به ظرفیت های راه اندازی شده موجود ظروف یک بار مصرف گیاهی تنها ۱۰ درصد نیاز بازار را تامین می کند که این امر نیازمند توجه و حمایت های بیشتری است. امید است با توجه به انباشت زباله پلاستیکی به عنوان عامل جدی تهدید کننده محیط زیست و سلامت در کشور، توسعه و جایگزینی ظروف گیاهی گامی بلند برای حل این معضلات باشد.

دکتر امیدرضا هاشمی

دکترای شیمی تجزیه از دانشگاه تربیت مدرس و عضو هیات علمی دانشگاه پیام نور

www.kimiabiopolymer.com