ما هي المنتجات القابلة للتحلل؟

هل المنتجات القابلة للتحلل هي الحل لمشكلة القمامة في المدن؟

قابل للتحلل

صورة Scott Van Hoy متاحة على Unsplash

تم تحديد العبوات القابلة للتحلل كحل للتأثيرات البيئية الناتجة عن توليد النفايات. هناك العديد من الحلول الحالية لتقليل حجم النفايات المتولدة في المدن الكبيرة ، مثل إعادة التدوير ، والتسميد ، والحرق ، وإعادة استخدام العبوات (القابلة لإعادة التعبئة ، القابلة للإرجاع ، من بين أمور أخرى) واستخدام المنتجات القابلة للتحلل البيولوجي المثيرة للجدل - وهو مصطلح شائع الاستخدام في العديد من العناصر ، لأنها تضيف قيمة "صحيحة بيئيًا" وتجذب المزيد من المستهلكين.

  • ما هو السماد وكيفية صنعه

يُعرَّف التحلل البيولوجي بأنه عملية التحول الكيميائي التي يتم تعزيزها بفعل الكائنات الحية الدقيقة في ظل ظروف مناسبة من درجة الحرارة والرطوبة والضوء والأكسجين والمغذيات. يمكن أن يكون التحلل البيولوجي هوائيًا أو لاهوائيًا. في هذه العملية ، يتم تغيير المادة الأصلية وتحويلها بشكل عام إلى جزيئات أصغر - في بعض الحالات ، الماء وثاني أكسيد الكربون والكتلة الحيوية. المعلمة المهمة جدًا التي تحدد ما إذا كانت المادة قابلة للتحلل أم لا هي الوقت الذي يستغرقه التحلل بفعل الكائنات الحية الدقيقة. عادة ، تعتبر المادة قابلة للتحلل الحيوي عندما تتحلل على مدى فترة زمنية من الأسابيع أو الأشهر. لكي يكون تحلل مادة قابلة للتحلل فعالاً ، يجب أن تؤخذ المادة ، مع النفايات العضوية ، إلى وحدة سماد ، لأنه في هذه البيئة ، ستجد المادة الظروف المثلى للتحلل.

  • ما هو التحلل البيولوجي؟

يمكن حتى أن تتحلل المادة بفعل جرثومي ، لكن وقت حدوث ذلك طويل جدًا ، وبالتالي ، لا يتم تصنيف هذه المادة على أنها قابلة للتحلل. على سبيل المثال: بعض أنواع البلاستيك (PVC ، البولي إيثيلين والبولي بروبيلين) ، والتي يمكن أن تتحلل بفعل جرثومي ، ولكنها تستغرق من 10 إلى 20 عامًا لتختفي - اعتمادًا على سمكها ، هذه المرة يمكن أن تكون أطول - وبالتالي ، فهي غير مصنفة قابلة للتحلل.

لكي تعتبر مادة أو منتج قابلاً للتحلل البيولوجي ، يجب أن تفي المادة أو المنتج ببعض المعايير الدولية ، مثل US ASTM 6400 ، 6868 ، 6866 ، EN 13432 الأوروبي ، أو البرازيلي ABNT NBr 15448 للتحلل البيولوجي والتسميد ، وإثبات خصائصه من خلال الاختبارات المعتمدة مختبرات. بعد ذلك ، يتم تقديم خطوات شهادة التحلل الحيوي (القابلة للتحلل) للبلاستيك والمعايير الخاصة بكل منها:
  1. الخصائص الكيميائية للمادة: تتضمن هذه الخطوة تحليل المعادن الثقيلة والمواد الصلبة المتطايرة في تركيب المادة.
  2. التحلل البيولوجي: يقاس من خلال العلاقة بين كمية ثاني أكسيد الكربون المنبعثة من البلاستيك القابل للتحويل إلى سماد مع الكمية المنبعثة من عينة قياسية ، أثناء تحللها البيولوجي ، بعد فترة زمنية (ASTM D5338).
  3. التفكك: يجب أن تتفكك المادة جسديًا (أكثر من 90٪) إلى قطع أصغر من 2 مم في 90 يومًا (ISO 16929 و ISO 20200).
  4. السمية البيئية: تم التحقق من عدم إمكانية إنتاج مواد سامة أثناء العملية ، والتي من شأنها أن تعيق نمو النباتات.
ختم البلاستيك الحيوي الأوروبي

المادة التي تم استبدالها بمتغير قابل للتحلل الحيوي هي البلاستيك المشتق من البترول. والسبب الرئيسي لذلك هو المقاومة العالية التي يجب أن تتحلل بها هذه المادة ، وتستغرق بعض أنواع البلاستيك أكثر من 100 عام حتى تتحلل. وبالتالي ، فإن تراكم المواد في مقالب القمامة والبيئات الطبيعية آخذ في الازدياد. تصنف المواد البلاستيكية القابلة للتحلل ، بطريقة بسيطة ، على أنها طبيعية أو صناعية.

المواد البلاستيكية الاصطناعية القابلة للتحلل

في هذه المجموعة توجد بعض أنواع البوليمرات الاصطناعية التي تتحلل بشكل طبيعي ، أو عن طريق إضافة مواد يمكن أن تسرع من تحللها. من بين هذه المواد البلاستيكية ، تبرز المواد القابلة للتحلل بالأكسجين والبولي (ε-caprolactone) (PCL). المواد البلاستيكية القابلة للتحلل بالأكسدة هي مواد بلاستيكية اصطناعية تم فيها دمج إضافات كيميائية مؤيدة للأكسدة في تركيبها ، وهي قادرة على بدء أو تسريع عملية التحلل التأكسدي ، وتوليد منتجات قابلة للتحلل. PCL عبارة عن بوليستر لدن بالحرارة قابل للتحلل الحيوي متوافق حيويًا مع التطبيقات الطبية.

  • البلاستيك القابل للتحلل البيولوجي أوكسو: مشكلة بيئية أم حل؟

المواد البلاستيكية الطبيعية القابلة للتحلل

البوليمرات الطبيعية القابلة للتحلل ، والتي تسمى أيضًا البوليمرات الحيوية ، هي كل تلك التي يتم إنتاجها من الموارد الطبيعية والمتجددة. وهي تتألف من السكريات التي تنتجها النباتات (نشا الذرة ، الكسافا ، من بين أمور أخرى) ، والبوليستر الذي تنتجه الكائنات الحية الدقيقة (بشكل رئيسي عن طريق أنواع مختلفة من البكتيريا) ، والمطاط الطبيعي ، من بين أشياء أخرى.

منظفات

ومع ذلك ، فإن المواد البلاستيكية ليست أول المنتجات التي تخضع للتغييرات أو الاستبدال بسبب تأثيرها البيئي. حتى عام 1965 ، كانت المنظفات تستخدم كمواد خام متفرعة مؤلكلة (الفاعل بالسطح - بحكم التعريف ، الفاعل بالسطح هو مادة اصطناعية تستخدم في تصنيع منتجات التنظيف ومستحضرات التجميل والتي تسبب تقاطع المواد التي ، في حالتها الطبيعية ، لن تكون (مثل الماء والنفط) ، التي أدى تحللها الحيوي القليل إلى ظهور ظاهرة إنتاج الرغوة في مجاري المياه ومحطات المعالجة. وهكذا ، تم استبدال الألكيلات المتفرعة بألكيلات خطية ، مصنفة على أنها قابلة للتحلل البيولوجي - ثم تم إنشاء قوانين تحظر استخدام الألكيلات المتفرعة. في البرازيل ، حظرت وزارة الصحة ، اعتبارًا من يناير 1981 (المادة 68 من المرسوم رقم 79،094 ، الذي تم إلغاؤه بموجب المرسوم رقم 8.077 ، لعام 2013) ، تصنيع أو بيع أو استيراد المطهرات من أي نوع (المنظفات) التي تحتوي على غير - أنيوني الفاعل بالسطح القابل للتحلل.

يمكن تقسيم التحلل البيولوجي للمواد الخافضة للتوتر السطحي الخطية إلى أولية وإجمالية (أو تمعدن).

التحلل الحيوي الأساسي

التحلل البيولوجي الأساسي هو الذي يحدث عندما يتأكسد الجزيء أو يتغير بفعل بكتيريا ، بحيث يفقد خصائص الفاعل بالسطح أو أنه لم يعد يستجيب لإجراءات تحليلية محددة للكشف عن الفاعل بالسطح الأصلي. تتم هذه العملية بسرعة في معظم الحالات ، العديد من البكتيريا المتخصصة قادرة على استقلاب المواد الخافضة للتوتر السطحي. في البداية ، تم قبول التحلل البيولوجي الأولي على أنه كافٍ ، ومع ذلك ، تعتبر النفايات العضوية غريبة على البيئة.

التحلل البيولوجي الكلي أو التمعدن

يتم تعريف التحلل البيولوجي الكلي ، أو التمعدن ، على أنه التحويل الكامل لجزيء الفاعل بالسطح إلى CO2 ، H2O ، أملاح غير عضوية ومنتجات مرتبطة بعملية التمثيل الغذائي الطبيعية للبكتيريا.

هل التحلل البيولوجي هو الخلاص؟

مع زيادة الطلب على المنتجات القابلة للتحلل ، تظهر بدائل جديدة للمنتجات في السوق. هناك عدد متزايد من الأبحاث لتطوير المنتجات التقليدية ، مثل الحفاضات ، والأكواب ، والأقلام ، وأدوات المطبخ ، والملابس ، من بين أشياء أخرى ، في إصداراتها القابلة للتحلل.

  • أول حفاضات وطنية قابلة للتحلل ، Herbia Baby لها بصمة بيئية أصغر وهي أكثر صحة للطفل

على الرغم من المزايا التي تقترحها العبوات القابلة للتحلل ، يرى بعض الباحثين أن هذا ليس البديل الأفضل لبعض أنواع النفايات. وفقًا للبروفيسور الدكتور خوسيه كارلوس بينتو ، من الجامعة الفيدرالية في ريو دي جانيرو (UFRJ) ، فإن علماء البيئة مخطئون عندما يتعاملون مع المواد البلاستيكية على أنها قمامة. بالنسبة للباحث يجب معالجة البقايا كمادة خام. جميع المواد البلاستيكية قابلة لإعادة التدوير والاستخدام. بالنسبة لخوسيه كارلوس ، ينبغي على أمانات الدولة لشؤون البيئة أن تكافح ، بالتالي ، من أجل تعميم التثقيف البيئي وتنفيذ السياسات العامة لجمع القمامة وإعادة تدويرها بشكل انتقائي ؛ بالإضافة إلى ذلك ، يجب على الحكومة الفيدرالية تنفيذ سياسات تلزم كبار منتجي البلاستيك بالاستثمار في إعادة تدوير منتجاتهم وإعادة استخدامها.

من المهم أن ندرك أنه في حالة تدهور المواد البلاستيكية ، مثل المواد الغذائية والنفايات العضوية ، فإن المواد الناتجة عن التحلل (على سبيل المثال ، الميثان وثاني أكسيد الكربون) سينتهي بها الأمر في الغلاف الجوي وخزانات المياه الجوفية ، مما يساهم بشكل كبير في الاحترار العالمي و مع تدهور جودة المياه والتربة.

يمكن أن تكون خاصية التحلل البيولوجي للمادة مفيدة جدًا للبيئة ، ولكن هذا ليس الحل الوحيد لتقليل توليد النفايات. من الضروري دراسة جميع التأثيرات التي يمكن أن يسببها تدهور مادة معينة على البيئة ، علاوة على ذلك ، النظر في الوجهة الأكثر فاعلية لمنتج معين.