12
آوریل

زباله‌های دریایی: پلاستیک‌های زیست‌تخریب‌پذیر چه نقشی در حل این مشکل دارند؟

برای بیش از دو سال، کشورهای عضو سازمان ملل متحد در تلاش بوده‌اند تا بر سر یک معاهده جهانی پلاستیک که شامل اقدامات الزام‌آور جهانی برای مقابله با آلودگی پلاستیکی باشد، به توافق برسند. در ماه اوت، مذاکرات برای دستیابی به این توافق در ژنو ادامه خواهد یافت. دانشمندان مرکز تحقیقات دریایی گرمسیری لایب‌نیتس (ZMT) استراتژی‌های موجود را مورد بررسی قرار داده‌اند و اقدامات تکمیلی‌ای را برای مقابله با مشکل زباله‌های دریایی پیشنهاد کرده‌اند.

آن‌ها بر روی پلاستیک‌های زیست‌تخریب‌پذیر نوآورانه‌ی “نسل سوم” تمرکز کرده‌اند که قرار است بر اساس مفهوم اتحادیه اروپا با عنوان «ایمن و پایدار از طریق طراحی» (Safe and Sustainable by Design – SSbD) توسعه یابند. تحلیل جامع پژوهشگران در ژورنال شیمی و داروسازی پایدار (Sustainable Chemistry and Pharmacy)  منتشر شده است.

میزان پلاستیک تولیدشده در سراسر جهان در سال ۲۰۲۲ به ۴۰۰ میلیون تن در متر رسید که برآورد می‌شود حدود ۳ تا ۵ درصد از این مقدار وارد محیط‌ زیست می‌شود و تهدیدی جدی برای اکوسیستم‌ها و تنوع زیستی به شمار می‌رود. گردشگری، ماهیگیری و رفاه انسانی نیز به‌شدت تحت تأثیر زباله‌های دریایی قرار گرفته‌اند. حدود دو میلیارد نفر، که بسیاری از آن‌ها در کشورهای گرمسیری زندگی می‌کنند، به سیستم‌های مؤثر مدیریت زباله دسترسی ندارند.

پسماندهای پلاستیکی برای دهه‌ها و حتی بیشتر در محیط باقی می‌مانند. این مواد زیست‌تخریب‌پذیر نیستند و در بهترین حالت، به ذرات میکرو یا نانو پلاستیک تجزیه می‌شوند که عواقب جدی‌ای به‌ویژه برای اکوسیستم‌های دریایی دارند. زباله‌های دریایی در دهه‌های اخیر به یکی از چالش‌های بزرگ جهانی تبدیل شده‌اند؛ هدف فرعی (SDG 14.1) از اهداف توسعه پایدار سازمان ملل متحد (زندگی زیر آب) خواستار کاهش چشمگیر آن تا سال ۲۰۲۵ شده است.

تا کنون، هیچ نشانه‌ای از کاهش زباله‌های دریایی دیده نمی‌شود. حتی با اقدام فوری و هماهنگ برای کاهش مصرف، بیش از ۷۰۰ میلیون تن پلاستیک تا سال ۲۰۴۰ به صورت تجمعی وارد اکوسیستم‌های آبی و زمینی خواهد شد.

ربکا لاهل، دانشمند محیط‌زیست، و ریموند بلیش‌ویتس، پژوهشگر پایداری از مرکز تحقیقات دریایی گرمسیری لایب‌نیتس (ZMT)، رویکردهای گوناگون برای مقابله با پسماندهای پلاستیکی در اقیانوس‌ها را به‌طور گسترده تحلیل کرده‌اند و مزایا و معایب اقداماتی که تاکنون انجام شده را بررسی کرده‌اند.

مطالعه‌ی آن‌ها مفاهیمی مانند مدیریت پسماند در چارچوب اقتصاد چرخشی پایدار، فناوری‌های پاک‌سازی، مسئولیت‌پذیری تولیدکنندگان و کمپین‌های آموزشی برای تغییر رفتار مصرف‌کننده را بررسی می‌کند.

لاهِل، نویسنده اصلی این مطالعه، می‌گوید: «این اقدامات باید ادامه یابند و گسترش پیدا کنند، اما برای حل مشکل پلاستیک کافی نیستند. راه‌حل پیشنهادی ما بسیار زودتر آغاز می‌شود. با توسعه مواد شیمیایی و موادی که در تولید پلاستیک‌ها به کار می‌روند«.

چشم‌انداز نوآوری از طریق استاندارد اروپایی «ایمن و پایدار از طریق طراحی« (SSbD)

به‌عنوان یک راهبرد مکمل برای آینده، پژوهشگران مرکز ZMT پیشنهاد می‌دهند که پلاستیک‌های زیست‌تخریب‌پذیر بر پایه‌ی مفهوم اروپایی «ایمن و پایدار از طریق طراحی« (Safe and Sustainable by Design – SSbD)  توسعه یابد.

با این رویکرد، کمیسیون اروپا قصد دارد توسعه مواد شیمیایی، مواد اولیه و محصولاتی را ترویج دهد که در تمام مراحل چرخه عمر خود، ایمنی و پایداری را در اولویت قرار دهند. این طرح بخشی از برنامه «توافق‌نامه سبز« (Green Deal)  است که در سال ۲۰۱۹ تصویب شد.

چنین راه‌حلی برای آن دسته از پلاستیک‌هایی ضروری است که به‌طور اجتناب‌ناپذیر وارد محیط‌ زیست می‌شوند و می‌توانند برای صدها سال در آن باقی بمانند، پلاستیک‌های به‌اصطلاح «ابدی». نویسندگان ZMT خواستار جایگزینی مواد شیمیایی، پلیمرها و محصولات پلاستیکیِ ناایمن، ناپایدار و غیرضروری در صنعت با گزینه‌هایی ایمن‌تر و پایدارتر هستند.

مفهوم SSbD بر توسعه پلاستیک‌هایی تمرکز دارد که پس از پایان کاربری‌شان، به مواد شیمیایی‌ای تجزیه شوند که خطری برای محیط‌ زیست یا انسان نداشته باشند یا اینکه به‌گونه‌ای طراحی شوند که به‌راحتی برای بازیافت، جمع‌آوری، تفکیک و استفاده مجدد مناسب باشند.

لاهِل می‌گوید: «پلاستیک‌های زیست‌تخریب‌پذیر مطابق با معیارهای SSbD فرصت‌هایی برای نوآوری فراهم می‌کنند و می‌توانند به‌عنوان یک راهبرد مکمل برای مقابله با زباله‌های پلاستیکی در دریاها و همچنین در خشکی به کار روند.«

بلیش‌ویتس، نویسنده همکار و کارشناس اقتصاد چرخشی در ZMT نیز اضافه می‌کند: «این رویکرد امکان خلق موادی جدید را فراهم می‌کند که ذاتاً برای سلامت انسان و محیط زیست ایمن هستند و در عین حال پایداری بلندمدت زیست‌محیطی، اقتصادی و اجتماعی را تقویت می‌کنند.«

نسل‌های اول، دوم و سوم پلاستیک‌های زیست‌تخریب‌پذیر

پژوهشگران مرکز ZMT موادی را که بر پایه مفهوم «ایمن و پایدار از طریق طراحی« (SSbD)  توسعه می‌یابند، به‌عنوان »پلاستیک‌های زیست‌تخریب‌پذیر نسل سوم« معرفی می‌کنند.

صنعت پلاستیک پیش‌تر نیز در دهه‌های ۱۹۷۰ و ۱۹۸۰ بر زیست‌تخریب‌پذیری تمرکز کرده بود، اما این رویکرد اولیه که به‌عنوان نسل اول شناخته می‌شود، با شکست مواجه شد.

بلیش‌ویتس توضیح می‌دهد: «بزرگ‌ترین اشتباه مفهومی در آن زمان این بود که تولیدکنندگان همچنان به استفاده از پلیمرهای پلاستیک‌های ‘ابدی’ پایبند بودند، محصولاتی که بدون انجام آزمایش‌های کافی در زمینه قابلیت تجزیه، خیلی زود به‌عنوان راه‌حل مشکل پلاستیک وارد بازار شدند.«

در دهه ۱۹۹۰، تمرکز به سمت پلیمرهای طبیعی تغییر یافت. لاهل می‌گوید: «طبیعت الهام‌بخش توسعه محصولات پلاستیکی زیست‌تخریب‌پذیر نسل دوم بود. پلیمرهای رایج در طبیعت شامل پروتئین‌ها، پلی‌ساکاریدها، لیگنین و لاستیک طبیعی هستند که در برخی موارد ممکن است دهه‌ها دوام داشته باشند، اما در نهایت به اجزای طبیعی بی‌ضرری مانند قند تجزیه می‌شوند.«

با این حال، پلاستیک‌های زیست‌تخریب‌پذیر نسل دوم در حال حاضر تنها حدود ۰.۵ درصد از بازار جهانی پلاستیک را تشکیل می‌دهند.

کارشناسان ZMT این نوع پلاستیک‌ها را گامی رو به جلو نسبت به پلاستیک‌های «ابدی» نسل‌های پیشین می‌دانند، اما تأکید می‌کنند که نوآوری در این حوزه باید ادامه یابد تا بتوان به پلاستیک‌هایی دست یافت که در مرحله مصرف به‌اندازه کافی پایدار باشند و در محیط (به‌ویژه دریایی) در زمان نسبتاً کوتاهی تجزیه شوند.

با استفاده از رویکرد »ایمن و پایدار از طریق طراحی«(SSbD)، نسل سوم پلاستیک‌های زیست‌تخریب‌پذیر می‌تواند راهی نوین و امیدبخش در مبارزه با آلودگی پلاستیکی باشد.

»این پلاستیک‌ها هنوز وجود ندارند، اما«…

لاهِل استدلال می‌کند: «این پلاستیک‌ها هنوز ساخته نشده‌اند، اما اگر قوانین اروپا خواستار تجزیه‌پذیری مشخصی برای پلاستیک‌هایی مانند میکروپلاستیک‌ها یا فیلم‌های بسته‌بندی باشد، پلاستیک‌ها باید بهبود یابند تا به این هدف برسند. از این منظر، مولکول‌های پلیمری دیگر تا ابد پایدار نخواهند ماند، بلکه در مدت کوتاه‌تری تجزیه خواهند شد. همچنین باید استاندارد ایمنی بسیار بالایی برای پلاستیک‌های تجزیه‌پذیر، به‌ویژه از نظر افزودنی‌ها، در نظر گرفته شود.«

اولویت در محصولات با احتمال بالای ورود به محیط‌زیست

کارشناسان ZMT پیشنهاد می‌دهند که پلاستیک‌های زیست‌تخریب‌پذیر بر اساس اصل SSbD به‌ویژه برای محصولاتی طراحی شوند که احتمال ورودشان به محیط (دریا یا خاک) بالاست. به باور آن‌ها، پلاستیک‌های زیر باید در اولویت نوآوری برای تجزیه‌پذیری قرار گیرند:

  • تمام میکروپلاستیک‌هایی که در محصولات مصرفی مانند شوینده‌ها، نمک‌های ساینده یا محصولات آرایشی و بهداشتی (مثل خمیردندان) به‌کار می‌روند
  • میکروپلاستیک‌های موجود در رنگ‌ها، لاک‌ها، پوشش‌ها و درزگیرهای ساختمانی که تحت شرایط شدید آب‌وهوایی قرار دارند
  • محصولات لاستیکی که در حین استفاده به میزان قابل توجهی میکروپلاستیک وارد محیط می‌کنند
  • پارچه‌ها و وسایل پلاستیکی که در زمان استفاده دچار سایش شدید می‌شوند (مثل دستمال‌ها، اسفنج‌ها، حوله‌های خشک‌کننده، و پارچه‌های نظافت)
  • محصولات پلاستیکی کشاورزی مانند پوشش‌های بذر و کود، فیلم‌های مالچ نازک، نهال‌های پوشیده‌شده و لوله‌های محافظ درختان که از خاک جمع‌آوری نمی‌شوند
  • تورهای ماهیگیری (به‌ویژه تورهای ترال) و سایر تجهیزات پلاستیکی مرتبط با صیادی
  • پارچه‌های مصرفی در آب مانند مت‌ها، ضربه‌گیرهای آبی، لباس‌های شنا
  • قطعات پلاستیکی کوچک مانند محفظه‌های ترقه یا آتش‌بازی
  • بسته‌بندی‌های غذایی پرحجم که نقش مهمی در تولید پسماند دارند
  • سایر اقلام یک‌بارمصرف مثل ته‌سیگارها

اول مقررات، بعد نوآوری،رویکردی آرمان‌گرایانه؟

پیشنهادات پژوهشگران ZMT ممکن است غیرمعمول یا حتی آرمان‌گرایانه به نظر برسد، چرا که آن‌ها نه‌تنها خواستار تغییر بنیادین در شیوه تولید پلاستیک هستند، بلکه تأکید دارند که باید نوآوری‌های تحول‌آفرین در زنجیره تأمین جدید و نوظهور ایجاد شود.

بلیش‌ویتس تأکید می‌کند: «نمونه‌های بسیاری وجود دارند (به‌ویژه در سطح اتحادیه اروپا) که در آن‌ها نوآوری‌ها به‌دلیل استانداردهای جاه‌طلبانه تحریک شده‌اند. در گذشته، برای کارخانه‌ها یا خودروها حد مجاز انتشار آلاینده تعیین شد، در حالی که فناوری موردنیاز برای دستیابی به آن استانداردها بعداً توسعه یافت.»

لاهِل نیز موافق است: «اگر روند توسعه پلاستیک‌های متعارف را بررسی کنید، می‌بینید که طراحی این محصولات در چند دهه گذشته به‌مراتب پیچیده‌تر و پیشرفته‌تر شده است. امروزه حتی یک فیلم ساده برای بسته‌بندی گوشت یا پنیر از چندین لایه متفاوت تشکیل شده که آن را به محصولی با فناوری بالا تبدیل کرده است. ما اکنون در حال بهره‌برداری از این پتانسیل طراحی نوین هستیم.»

 

نویسنده خبر: مهدیه رنجبر

 

منبع :

https://dx.doi.org/10.1016/j.scp.2025.101925