• خانه
  • |
  • علمخانه
  • |
  • چگونه می‌توانیم تخریب نوری پلاستیک را سرعت ببخشیم؟

چگونه می‌توانیم تخریب نوری پلاستیک را سرعت ببخشیم؟

امتیازدهی

پلاستیک‌ها برخی از مفیدترین و قابل قالب‌گیری‌ترین موادی هستند که تاکنون توسط بشر ساخته شده است. با این حال یکی از ویژگی‌های برجسته آنها یعنی ماندگاری و دوام، آنها را به یک آلاینده بالقوه طولانی‌مدت تبدیل می‌کند.

دیدن تأثیر بصری پلاستیک‌های دور ریخته شده نیاز به زحمت زیادی ندارد. در اطراف ما، در شهرها و روستاها، زباله‌های پلاستیکی به شکل بطری‌های قدیمی، کیسه‌های مواد غذایی، بسته‌بندی‌های الکترونیکی و موارد دیگر مشهود هستند. این پلاستیک‌ها به این زودی‌ها از بین نمی‌روند. دلیل این موضوع این است که هیچ فرآیند طبیعی، پلاستیک را تجزیه نمی‌کند. و به این ترتیب، هیچ کس نمی‌تواند صادقانه بگوید که به طور قطعی می‌داند زباله های پلاستیکی چقدر دوام می‌آورند. تخمین‌ها (برای زمان تجزیه پلاستیک) به صدها و حتی هزاران سال می‌رسد؛ چرا که پلاستیک‌ها پلیمرهای مصنوعی و مبتنی بر نفت هستند. پلیمرها زنجیره‌های بزرگی از مولکول‌ها هستند و در مورد پلاستیک‌ها، آن‌قدر بزرگ هستند که میکروب‌ها حتی نمی‌توانند شروع به حمله به آن‌ها کنند.

برخی از تولیدکنندگان پلاستیک، مواد افزودنی را در پلاستیک‌ها اضافه می‌کنند تا آنها را در محل‌های دفن زباله و محیط زیست تجزیه کنند. این افزودنی‌های آلی، باکتری‌ها، قارچ‌ها و سایر میکروب‌ها را جذب می‌کنند که به آرامی به پلاستیک عادت کرده و آن را با کمک ترکیب‌های مختلف اسیدها و آنزیم‌ها به مولکول‌های آلی تجزیه می‌کنند. اما اکثر پلاستیک‌ها این مواد افزودنی را ندارند، بنابراین در برابر حملات میکروبی تقریباً غیرقابل نفوذ هستند.

با این حال، نور ماوراء بنفش خورشید می‌تواند باعث از هم پاشیدگی پلاستیک از طریق فرآیندی به نام تخریب نوری (photodegradation) شود. تخریب نوری، تجزیه مواد پیچیده به مواد ساده‌تر به دلیل قرار گرفتن در معرض نور خورشید است.

اگر همه پلاستیک‌ها در زیر نور خورشید از بین بروند، ممکن است دنیا مکان بسیار تمیزتری باشد.

آفتاب سوختگی برای کیسه‌های مواد غذایی

همانند پوست انسان، پلاستیک‌ها نیز به دلیل اشعه ماوراء بنفش (UV) خورشید مستعد تخریب هستند. نور UV خورشیدی که به سطح سیاره ما می‌رسد دارای طول موجی بین 280 تا 400 نانومتر است، بنابراین برای چشم انسان که نور را در طول موج‌های تقریباً 390 تا 750 نانومتر می‌بیند، قابل مشاهده نیست.

در خارج از منزل، اشعه ماوراء بنفش به قدری وجود دارد که مولکول‌های پلیمری را نابود کند. با قرار گرفتن در معرض هوا، نور ماوراء بنفش می‌تواند یک واکنش شیمیایی در پلاستیک ایجاد کند که منجر به بریدگی یا قطع شدن مولکول‌های پلیمری بزرگ می‌شود.

اما، پلاستیک‌های قدیمی نسبت به قرار گرفتن در معرض نور خورشید حساس نیستند و به همین دلیل، حتی در زیر نور مستقیم خورشید می‌توانند برای مدت طولانی دوام بیاورند. با این حال، با برخی دستکاری‌های مولکولی هوشمندانه، یا با ادغام مواد افزودنی، مهندسان می‌توانند پلاستیک‌هایی بسازند که بسیار سریع‌تر تخریب می‌شوند.

برخی از افزودنی‌های شیمیایی می‌توانند پلاستیک‌ها را به نور حساس‌تر کنند. افزودنی‌های رایج (همچنین به نام‌های محرک ، حساس‌کننده به نور یا تسریع‌کننده‌ها نیز شناخته می‌شوند promoters, photosensitizers or accelerants) شامل کتون کربونیل، کربن مونوکسید کربن و انواع مختلف مخلوط‌های فلزی هستند.

کربونیل‌ها انواعی از ترکیبات آلی هستند که با مولکول‌های پلاستیکی در هم آمیخته می‌شوند. سایر افزودنی‌ها شامل نمک‌های فلزی مانند آهن، کبالت و نیکل هستند که به آغاز فرآیند تخریب دو مرحله‌ای کمک می‌کنند. در مرحله اول، مواد افزودنی، نور فرابنفش را جذب می‌کنند و باعث ایجاد پیوندهای ضعیف در پلیمرها می‌شوند، بنابراین آن مولکول‌های مصنوعی بزرگ ضعیف‌تر و ضعیف‌تر می‌شوند. مرحله دوم فرآیند، زمانی اتفاق می‌افتد که عوامل محیطی مانند باد و امواج به محصولات پلاستیکی تلاطم وارد می‌کنند که این امر منجر به فروپاشی نهایی آن می‌شود.

استفاده از ترکیب رزین‌های پلاستیکی و افزودنی‌ها برای تخریب پلاستیک‌ها به آزمون و خطا نیاز دارد، زیرا مهندسان استحکام و غیرسمّی بودن و همچنین میزان تخریب را باید بسنجند.

فرآیند تخریب نوری کیسه‌های پلاستیکی

محصولات قابل تجزیه با نور، بسته به عوامل زیادی واکنش متفاوتی دارند. شدت اشعه ماوراء بنفش بر سرعت تخریب نور تأثیر می‌گذارد. این بدان معناست که سایه، پوشش ابر و موقعیت جغرافیایی در میزان اشعه ماوراء بنفش دریافتی توسط پوشکی که دوستتان از شیشه ماشین بیرون انداخته است، نقش دارد.

با این حال، واقعیت این است که بیشتر پلاستیک‌ها زمان زیادی برای آفتاب گرفتن در ساحل نمی‌بینند. هنگامی که استفاده از یک محصول پلاستیکی کامل می‌شود، معمولاً در محل دفن زباله یا در محیط ما پراکنده می‌شود. فقط حدود 8 درصد از پلاستیک‌ها بازیافت می شوند. بنابراین، اگر بدانید که ایالات متحده به تنهایی بیش از 30 میلیون تن پلاستیک در سال تولید می کند، مکان دفن زباله اهمیت پیدا می‌کند، به ویژه از نظر تخریب نور.

در برخی موارد، این پلاستیک‌های حساس به نور در محل دفن زباله تجزیه می‌شوند، اما به شرطی که قبل از شخم زدن محل دفن، دوز خوبی از UV دریافت کنند. سایر پلاستیک‌های تجزیه‌پذیر پس از ورود به محل دفن زباله، سال‌ها کاملاً دست نخورده باقی می‌مانند. علاوه بر این، حتی آن پلاستیک‌هایی که به طور کامل در طبیعت متلاشی می‌شوند، اغلب توسط موجودات دیگر مصرف می‌شوند و در نتیجه، می‌توانند راه خود را به زنجیره غذایی ما باز کنند. هیچ کس نمی‌تواند با اطمینان بگوید که اثرات مصرف پلاستیک کاملاً خوش‌خیم و بی ضرر هستند.

در پایان، باید گفت پلاستیک‌های تجزیه پذیر، تنها یک نوع راه حل برای یک مشکل بزرگ هستند: ما انسان‌ها چگونه با همه زباله‌های پلاستیکی که ایجاد می‌کنیم برخورد کنیم؟ در حال حاضر، استفاده مجدد و بازیافت، بهترین گزینه‌های ما هستند، اما وقتی پلاستیک‌ها وارد دنیای ما می‌شوند، خوب است بدانیم که پلاستیک‌های تجزیه‌پذیر، ممکن است به اندازه انواع قدیمی‌تر مواد پلیمری دوام نیاورند و بنابراین بهتر هستند.

یادداشت نویسنده

در سال 1960، پلاستیک تنها حدود 1 درصد از زباله های جامد را در ایالات متحده تشکیل می‌داد. اکنون، این عدد به 12 درصد رسیده است. بیشتر این پلاستیک‌ها پس از استفاده، مستقیماً به زباله‌دانی می‌روند. واقعیتی که زباله‌سازی شدید بشر را نشان می‌دهد؛ به‌ویژه وقتی بدانید برای تولیدکنندگان خیلی آسانتراست که پلاستیک‌های قبلی، ذوب شوند و دوباره برای محصولات جدید استفاده شوند.

پلاستیک های تجزیه‌پذیر تاکتیک خوبی در استراتژی کلی ما برای مدیریت زباله هستند. این امر به ویژه در مورد تقریباً 4 میلیارد کیسه پلاستیکی که هر سال در سراسر جهان زباله می‌شوند صادق است. اما وقتی نوبت به پایداری درازمدت می‌رسد، بهتر است به جای دور ریختن مداوم مواد پلاستیکی، آنها را بازیافت و مجدداً استفاده کنیم.

منبع: howstuffworks.com

نویسنده: Nathan Chandler

این مطلب را به اشتراک بگذارید:

اشتراک در
اطلاع از
guest
0 نظرات
بازخورد (Feedback) های اینلاین
مشاهده همه دیدگاه ها