آیا تبدیل پلاستیک به نفت مفید است؟

ماده ساخت بشر است که در همه جای این کره خاکی از هوا گرفته تا عمیق‌ترین مکان‌ها در اقیانوس پیدا می‌شود. آنقدر ماندگار است که همچنان نخستین مواردِ تولید شده آن در اکوسیستم ما حضور دارند. این ماده راه خود را به زنجیره غذایی ما باز کرده، در بدن ما وجود دارد، از طریق جریان خون به اندام‌های ما وارد می‌شود و حتی به جنین انسان نیز منتقل می‌شود.

به گزارش فرادید به نقل از بی بی سی، بله این ماده پلاستیک است و همین ماندگاری بالای آن است که آن را به ماده‌ای بسیار مفید تبدیل کرده است. کابل‌هایی که در کف اقیانوس کارگذاری شده‌اند، لوله‌های آب در زیر زمین و بسته‌بندی‌های غذای تازه همه وابسته به پلاستیک هستند.

بازیافت مفیدِ زباله با ابزار مرسوم کار بسیار دشواری است و تاکنون فقط ۹‌درصد از کل زباله‌های پلاستیکی در جهان بازیافت شده و به پلاستیک‌های جدید تبدیل شده‌اند. اما چه می‌شد اگر می‌توانستیم پلاستیک‌ها را به ماده‌ای تبدیل کنیم که از آن به دست آمده‌اند؟ «چالش بزرگ بعدی برای شیمی پلیمر – همان رشته‌ای که مسئول تولید پلاستیک است – یادگیری روشی برای معکوس کردن این فرایند با بازگرداندنِ پلاستیک به شکل اولیه‌اش یعنی حالت نفت است.

ده‌ها سال است که محققان روی این روش – معروف به روش بازیافت شیمیایی- به عنوان روشی قابل‌دست‌یافتن که می‌تواند جایگزین روش‌های مرسوم بازیافت باشد، کار می‌کنند. تاکنون، بزرگترین مانع میزان بالای انرژی بوده که برای این کار مورد نیاز است.

این مسئله در کنار قیمت ناپایدار نفت خام باعث می‌شود که برخی اوقات تولید پلاستیک‌های جدید بسیار ارزان‌تر از بازیافت پلاستیک‌های موجود تمام شود.

هر سال، بیش از ۳۸۰‌میلیون‌تن پلاستیک در سراسر جهان تولید می‌شود. حجم آن معادل ۲۷۰۰۰۰۰ نهنگ آبی و وزن آن ۱۰۰‌برابرِ وزنِ کل جمعیت نهنگ‌های آبی است. فقط ۱۶‌درصد از حجم کل پلاستیک‌های تولید‌شده بازیافت می‌شود. این‌درحالیست که ۴۰‌درصد از پلاستیک‌ها به محل دفن زباله‌ها و ۲۵‌درصد به کوره‌های زباله‌سوزی فرستاده و ۱۹‌درصد رها می‌شوند.

بیشترین مقدار پلاستیکِ قابل بازیافت – مانند پلی‌اتیلن ترفتالات (PET) که برای تولید بطری و سایر بسته‌بندی‌ها مفید است – از سایت‌های دفن زباله سردرمی‌آورد. علتش آن است که تفکیک زباله در سطل‌های متفاوت معمولاً باعث سردرگمی می‌شود و زباله‌های خشک و‌تر با هم مخلوط و این پلاستیک‌ها اغلب آغشته به مواد غذایی یا سایر انواع زباله‌ها می‌شوند.

سایر زباله‌ها – مانند ظروفی که در آن‌ها سالاد و انواع غذا‌ها نگه‌داری می‌شود – معمولاً راهی سایت‌های دفن زباله می‌شوند، زیرا در ترکیب آن‌ها از انواع متفاوتی از پلاستیک استفاده شده که نمی‌توان به راحتی آن‌ها را در کارخانه بازیافت از هم تفکیک کرد.

زباله‌های پلاستیکی سبک که یا در خیابان، یا در محل‌های دفن زباله یا محل‌های غیرقانونی رها می‌شوند را باد و جریان آب با خود به رودخانه‌ها می‌برد و نهایتاً از اقیانوس سردرمی‌آورند.

بازیافت شیمیایی کوششی برای بازیافت آن چیزی است که بازیافت‌نشدنی تلقی می‌شود. سیستم بازیافت شیمیایی جایگزینِ سیستمی می‌شود که در آن برخی از انواع پلاستیک‌ها به دلیل رنگ اشتباهی یا وجود برخی کامپوزیت‌ها از چرخه بازیافت حذف می‌شوند. در سیستم بازیافت شیمیایی همه انواع مواد پلاستیکی یکسان در نظر گرفته و به چرخه بازیافت «ابدی» وارد می‌شود. انگار که دکمه بازگشت را فشرده باشیم، در این چرخه پلاستیک‌ها دوباره به شکل اولیه که نفت است تبدیل و دوباره از نفت برای تولید پلاستیک‌های جدید استفاده می‌شود و این چرخه تا بی‌نهایت ادامه پیدا می‌کند.

طریقی که درحال‌حاضر پلاستیک بازیافت می‌شود بیشتر چرخه‌ای نزولی است تا یک چرخه بی‌پایان و ابدی. پلاستیک معمولاً به شکلی مکانیکی بازیافت می‌شود: آن‌ها تفکیک، تمیز، تکه‌تکه، ذوب و قالب‌ریزی مجدد می‌شوند. هرباری که پلاستیک به این روش بازیافت می‌شود کیفیت آن تنزل پیدا می‌کند. وقتی پلاستیک ذوب می‌شود، زنجیره پلیمری آن تا حدی تجزیه می‌شود که این امر منجر به کاهشِ استحکام کششی و لزجت یا گرانرویِ پلاستیک می‌شود و کار بازیافت را با مشکل مواجه می‌کند.

پلاستیک‌های جدیدی که با کیفیت پایین تولید شده‌اند دیگر برای استفاده در بسته‌بندی‌های غذایی مناسب نیستند و بیشتر انواع پلاستیک‌ها فقط چندبار قابل بازیافت هستند و بعد از آن آنقدر بی‌کیفیت می‌شوند که دیگر نمی‌توان از آن‌ها استفاده کرد.

هدفِ صنعت نوظهورِ بازیافت شیمیایی دور زدنِ این مشکلات با تجزیه پلاستیک به عناصر سازنده شیمیایی آن است؛ از این ماده می‌توان به عنوان سوخت استفاده یا از آن پلاستیک‌های جدید تولید کرد.

یکی از انواع بازیافت شیمیایی «بازیافتِ مواد اولیه» است. بازیافت مواد اولیه که به تبدیل حرارتی نیز معروف است، هر فرایندی است که با استفاده از گرما پلیمر‌ها را به مولکول‌های ساده‌تر تبدیل می‌کند.

این فرایند نسبتاً ساده است. برای مثال یک بطری نوشیدنی را در نظر بگیرید. شما بطری را در سطل بازیافت می‌اندازید. این بطری به همراه سایر زباله‌ها به کارخانه منتقل می‌شود، در آنجا بر اساس مواد متفاوتی که دارد دسته‌بندی می‌شود. بطری شما سپس شسته و قطعه‌قطعه‌شده و در یک بسته‌بندی جای می‌گیرد تا به مرکز بازیافت منتقل شود.

تااین‌جای کار فرایند شبیه همان فرایند مرسوم بازیافت بود. ازاین‌جا بازیافت شیمیایی وارد می‌شود: پلاستیکی که قبلاً بطری شما را ساخته بود، به مرکز گرماکافت منتقل می‌شود تا ذوب شود. بعد این ماده داخل رآکتور گرماکافت قرار می‌گیرد تا دمای آن به بالاترین حد برسد. این فرایند پلاستیک را به گاز تبدیل می‌کند که بعد از آن سرد می‌شود تا تغلیظ‌شده و به مایعی شبیه نفت تبدیل شود که می‌توان از آن برای اهداف متفاوت استفاده کرد.

هم‌اکنون از تکنیک‌های بازیافت شیمیایی در سراسر جهان به صورت آزمایشی استفاده می‌شود. در انگلستان ماشین گرماکافتی تولید شده که پلاستیک‌هایی مانند روکش‌های پلاستیکی، کیسه‌ها و پلاستیک‌های چندلایه را به Plaxx تبدیل می‌کند. از این مایع می‌توان پلاستیک‌های دسته‌اول تولید کرد. اسکاتلند از سال ۲۰۲۰ تولید پلاستیک تجاری از این طریق را آغاز کرده است.

شرکتِ پلاستیک‌انرژی در اسپانیا دو کارخانه تجاری برای تولید پلاستیک به روش گرماکافت دارد و قرار است این تکنولوژی را به فرانسه، هلند و انگلستان نیز تسری دهد. در این کارخانه‌ها زباله‌های پلاستیکی مانند بسته‌بندیِ شیرینی، کیسه‌های پلاستیکی و موارد مشابه به ماده‌ای به نام tacoil تبدیل می‌شود. این ماده اولیه می‌تواند برای تهیه پلاستیکی با درجه کیفی بالا برای بسته‌بندی مواد غذایی استفاده شود.

در آمریکا شرکت صنایع شیمیایی اینیوس نخستین شرکت در جهان است که از تکنیک «وابسپارش» در سطح تجاری استفاده می‌کند تا به کمک آن پلی‌اتیلن‌های بازیافتی تولید کند. این مواد بازیافتی در تولید کیسه‌های خرید و روکش‌های بسته‌بندی استفاده می‌شود.

انگلستان ساخت نخستین کارخانه بازیافت تمام انواع پلاستیک‌ها را آغاز کرده است. این کارخانه می‌تواند انواع پلاستیک شامل پلاستیک رنگی، پلاستیکی که از انواع کامپوزیت‌ها تشکیل شده و در هر مرحله‌ای از فساد است؛ و حتی پلاستیک‌هایی که به مواد غذایی آغشته شده، را بازیافت کند.

با‌همه‌این‌ها، بازیافت شیمیایی طی ۳۰ سال گذشته محدودیت‌های جدی داشته است. این صنعت انرژی زیادی مصرف می‌کند و طی چندسال اخیر با چالش‌های فنی مواجه بوده که باعث شده نتواند به سطح صنعتی ارتقاء پیدا کند.

«اتحادیه جهانی برای جایگزین‌های زباله‌سوز (Gaia)»، متشکل از سازمان‌ها و افرادی که از طریق توسعه اجتماعی تلاش می‌کنند آلودگی و زباله را کاهش دهند، در گزارشی که در سال ۲۰۲۰ منتشر کردند به این نتیجه رسیدند که بازیافت شیمیایی آلوده‌کننده، با مصرف انرژی بالا و مشکلات فنی است.

این گروه نتیجه‌گیری کرد که بازیافت شیمیایی، خصوصا با توجه به مقیاس و سرعتی که نیاز دارد، راه‌حل پایداری برای مشکل پلاستیک نیست. بعلاوه، اگر محصول نهاییِ بازیافت شیمیایی نفتی است که برای سوخت استفاده می‌شود، پس این فرایند تقاضا برای پلاستیک باکیفیت را کاهش نمی‌دهد و سوازندن چنین سوختی، مانند تمام سوخت‌های فسیلی دیگر، می‌تواند منجر به تولید گاز‌های گلخانه‌ای شود.

پائولا چین، متخصص مواد پایدار در صندوق جهانی حیات‌وحش می‌گوید: «سازمان‌های غیرانتفاعی زیست‌محیطی با دقت بر روش‌های بازیافت نوظهور نظارت دارند. این تکنولوژی‌ها در آغاز راه خود هستند و به‌هیچ‌وجه بهترین راه‌حل برای مشکل پلاستیک نیستند. ما باید بروی افزایش کارایی منابع به عنوان طریقی برای کاهش تولید زباله پلاستیکی از طریق بازمصرف پلاستیک و سیستم‌های ترمیم و پر کردنِ مجدد تمرکز کنیم، نه‌آنکه به بازیافت به عنوان راهکار نجات‌بخش متکی باشیم.»

به هرحال برخی کارخانه‌های بازیافت شیمیایی معتقدند که فکر تمام این‌ها را کرده و به نشت زیست‌محیطی پلاستیک و مسائلی از این دست نیز فکر کرده‌اند. با‌این‌حال باید بدانیم که تمامی انواع پلاستیک‌ها نمی‌توانند به کارخانه‌های بازیافت شیمیایی راه پیدا کند. با توجه به اینکه بیشترین مقدار پلاستیک از سایت‌های دفن زباله و محیط‌زیست سردرمی‌آورند، باید گفت که پلاستیک همچنان آنچه برایش ساخته شده است را به خوبی انجام می‌دهد و آن «ماندگاری» است.