حفظ محیط زیست با پلیمرهای زیست تخریب پذیر
در آخرین نمایشگاه ایران پلاست و پس از آن در نمایشگاه چاپ و بسته بندی، یك اتفاق تازه در صنعت رو به رشد و قابل توجه پلاستیك های زیست تخریب پذیر در دنیا و در ایران افتاد.
برای آشنایی با تولید در مقیاس صنعتی این پلیمرها در كشور و در شركت كیمیا شیمی زنگان، گفت و گویی با مدیرعامل این شركت داشتیم كه می خوانید.
شركت كیمیا شیمی زنگان در سال 1380 تأسیس شده و عملیات احداث واحد تولیدی خود را در شهرك صنعتی زنجان در سال 1382 به پایان رسانیده است. همزمان با این كار در دانشگاه و مراكز تحقیقاتی فرآیند تكمیل طرح تولید بیوپلیمرهای زیست تخریب پذیر را شروع كرده است.
مدیر عامل این شركت، آقای دكتر هاشمی در آغاز می گوید: اصولاً شركت ما براساس تولید بیوپلیمرها تأسیس شده است. از همان زمان كار تكمیل فرمولاسیون و تكمیل طراحی ماشین آلات و طراحی فرآیند و نهایتاً ساخت ماشین آلات را شروع كرده و در اواخر سال 83 كار نصب آن را به انجام رساندیم. از ابتدای سال 84 ضمن تولید آزمایشی، معرفی این محصولات به دوستان و صنایع مختلف همكار آغاز شد و این مسأله در نهایت به نقطه ای رسید كه در انتهای بهمن ماه سال گذشته این واحد با حضور وزیر بهداشت، آقای دكتر لنكرانی افتتاح شد و محصولات خود را به بازار عرضه كرد.
مدیر عامل شركت كیمیا شیمی زنگان در ادامه می گوید: هدف نهایی شركت ما این است كه به تولید كنندگان، پلیمرهای گیاهی در قالب گرانول و شاید نهایتاً ورق تحویل بدهیم و كار ساخت محصولات نهایی را به تولید كنندگان در بخش صنایع بسته بندی و دیگر صنایع واگذار كنیم .
این پلیمرها به چه طریق و با چه موادی تولید می شوند؟
هاشمی : ابتدا لازم است سابقه ای از تولید این مواد در دنیا را به خوانندگان شما ارایه كنیم. كار به روی پلیمرهای گیاهی از سال 1970 و در زمان بحران نفت آغاز شد. در آن زمان كشورهای پیشرفته از جمله آمریكا، به فكر تولید موادی جهت صنایع بسته بندی افتادند كه وابسته به مواد نفتی و فسیلی نباشند. بنابراین پلیمرهای گیاهی با تركیبانی چون سیب زمینی، ذرت و گندم را مورد آزمایش قرار دادند. این پلیمرهای هیدروكربنی دارای خواص ضعیف پلیمری هستند كه با تغییر و اصلاح آنها می توان به شرایط پلیمرهای نفتی رسید. با توجه به روند روزافزون استفاده مردم دنیا از ظروف یكبار مصرف پلاستیكی و كلاً پلاستیك های ساخته شده از مواد نفتی و عمر 300 ساله این مواد بعد از دفن در خاك، آنها متوجه شدند بعد از مدت كوتاهی كره زمین را یك پوسته ی پلاستیكی احاطه خواهد كرد و تأثیرات كوتاه مدتی چون سرطان زایی و بلند مدتی چون تغییرات ژنی برای نسل های بعدی به همراه خواهد داشت . به طور مثال مصرف مواد غذایی داغ در ظروف یكبار مصرف شیمیایی باعث مهاجرت باكتریها از بدنه ظروف به داخل مواد غذایی و اثرات نامطلوب بر روی بدن انسان خواهد شد.
به جز مطالبی كه فرمودید چه مزیت های دیگری برای این نوع پلیمرها نسبت به پلیمرهای شیمیایی قابل فرض است ؟
هاشمی : مزیت های متفاوتی دارد :
1- همان مسأله زیست محیطی و بهداشتی است كه درباره اش صحبت كردیم.
2- مسأله دیگر این است كه وقتی سیستم به شكل انبوه به سمت استفاده از پلیمرهای گیاهی برود یك توسعه عمده در بخش كشاورزی به وجود می آید و این اثر ثانویه ای است كه خیلی از كشورها آن را مطرح می كنند.
3- یكی دیگر از مزیت هایی كه این نوع پلیمرها دارند، عدم وابستگی آنها به منابع نفتی و عدم
تأثیر پذیری آنها ازنوسانات قیمت این منابع می باشد. مسلماً قیمت پلیمرهای نفتی به تبع افزایش و یا كاهش قیمت نفت دارای نوسانات زیادی است و این مسأله برای تولید كنندگان ایجاد مشكل می كند.
4- مزیت دیگر مسأله تجزیه شدن پلیمرهای گیاهی در خاك است كه نه تنها ایجاد آلودگی نمی كند بلكه باعث حاصلخیزی خاك هم می شود. در حال حاضر در كشورهای اروپایی روی این موضوع كار می كنند. ما هم كارهای مشابهی انجام داده ایم و از ضایعات این مواد جهت ایجاد خوراك دام استفاده كردیم .
5- مزیت دیگر صرف انرژی كمتر برای تولید پلیمرهای گیاهی است .
6- پلیمرهای گیاهی جهت تولید دمای بالای 190 درجه پلیمرهای معمول را نیاز ندارد. بلكه احتیاج به دمایی در حدود 130 درجه دارند و این اختلاف 60 درجه دما باعث صرفه جویی مالی زیادی در طول سال می شود. به طور مثال اگر یك شركت دارای 20 دستگاه جهت تولید است با این روش سه تا چهارمیلیون تومان در ماه هزینه برق آن كمتر می شود. در هر صورت این مجموعه دارای مزایایی است كه ما می توانیم برای این نوع پلیمرها قائل شویم تا در اصل جذابیت خودش را نشان بدهد.
چه كشورهایی در این زمینه پیشرو هستند ؟
هاشمی : اولین كشوری كه تولید این نوع پلیمرها را آغاز كرد آمریكا بود. در كشورهای اروپایی هم انگلستان پیشتاز بود. ژاپنی ها هم در آسیا اولین كشور بودند. این فنّآوری 4 سال است كه به طور جدی آغاز شده و به طور مثال انگلستان از سال 2002 تولید آن را به طور رسمی آغاز كرده است. در حال حاضر توفانی از جانب غرب و شرق كل دنیا را گرفته به طوری كه تمام ظروف بسته بندی و حتی كالاهای تبلیغاتی در المپیك 2008 چین كه المپیك سبز نامیده شده از پلیمرهای گیاهی تولید می شوند و خود پینی ها بالای یكصد كارخانه در این زمینه در حال احداث دارند.
مواد تشكیل دهنده این پلیمرها در نقاط مختلف دنیا براساس فراوانی مواد گیاهی فرق می كند. به طور مثال در اروپا بیشتر نشاسته سیب زمینی استفاده می كنند و در ایالات متحده و كشورهای قاره آمریكا از نشاسته ذرت و استرالیایی ها نیز از نشاسته گندم استفاده می كنند. البته نشاسته سیب زمینی از لحاظ خواص پلیمری دارای بیشترین خاصیت است. بعد از آن، نشاسته ذرت و ضعیف ترین آن نشاسته گندم است. نشاسته ای كه شركت ما استفاده كردة بر مبنای موجودی آن در ایران نشاسته ذرت است كه مازاد تولید زیادی دارد و به خاطر همین مسأله عوارض واردات آن بسیار سنگین است.
از پلیمرهای گیاهی به جز ظروف بسته بندی چه كالاهای دیگری می توان تولید كرد؟
هاشمی : امروزه دیگر محدودیتی برای نوع كالا وجود ندارد و با پلیمرهای گیاهی انواع قطعات ساخته می شوند. به طوری كه در اروپا آنقدر در این زمینه تنوع ایجاد كردند كه حتی قطعه ای كه برای كاشت توپ گلف در زمین قرار می دهند، دیگر بیرون نمی آورند بلكه خودش در زمین می پوسد. مثال دیگر كیسه های پلاستیكی بیمارستانی است كه دفن آنها آلودگی زاست. می دانید كه در بیمارستان ها مهمترین منبع آلودگی كیسه های پلاستیكی است كه جهت انتقال لباس های بیماران و پزشكان به بخش لباسشویی بیمارستان استفاده می شود. در حال حاضر این نایلون ها را با استفاده از پلیمرهای گیاهی تولید می كنند و حلالیت آن را در آب افزایش می دهند. با این روش كیسه ها را به همراه لباس داخل لباسشویی قرار داده این كیسه ها بعد از مدت ده دقیقه در آب حل می شوند. مجموعاً دیگر محدودیتی برای استفاده از این مواد وجود ندارد مگر اینكه منظور، استفاده در قطعاتی باشد كه اصلاً تجزیه شدن مدنظر نیست. به طور مثال قطعات خودرو كه برای استفاده طولانی مدت تولید می شوند. امروزه بحث این است كه وقتی از دل زمین و با مشكلات بسیار زیاد نفت استخراج شده و روی آن فنّآوری می شود حیف است كه در انتها بتدیل به یك ظرف یكبار مصرف شود كه بعد از مصرف دور انداخته شده و خود تبدیل به یك عامل آلودگی محیط زیست می شود . منابع ارزشمند نفتی باید در كالاهایی با طول عمر بیشتر استفاده شوند.
نحوه تجزیه پذیری این مواد چگونه است؟
هاشمی: تجزیه شدن این پلیمرها تحت چهار عامل انجام می گیرد:
1- مهمترین آن ها میكرو ارگانیسم های خاك هستند. باكتری های خاك با شاخه های هیدرات كربنی پلیمرهایگیاهی یك نوع محیط رشد برای خود فراهم كرده و از همان جا این پلیمرها را هضم
می كنند.
2- دومین عامل حرارت و گرمای خاك
3- پارامتر روطبت خاك است كه اینها همه به فعالیت میكرو ارگانیسم ها كمك می كنند. عامل آخر هم استرس خاك است. البته در شرایط مختلف نحوه و مدت زمان تجزیه پذیری متفاوت است . به طور مثال قطعه ای كه در عمق 40 سانتی دفن می شود با قطعه ای كه در عمق 80 سانتی دفن
می شود از لحاظ زمان تجزیه پذیری متفاوت است . همین مسأله در مورد قطعه ای كه در كویر دفن می شود یا در یك منطقه سردسیر صدق می كند. مسلماً فعالیت باكتری ها در مناطق گرم بیشتر است. همچنین در مناطقی با رطوبت دمای بالا مثل شمال ایران مواد خیلی سریعتر نسبت به مناطق خشك تجزیه می شوند. بنابراین زمان تجزیه شدن در شرایط گوناگون متفاوت است. اتحادیه اروپا زمان تجزیه شدن را تا سال 2004 بدین شكل اعلام كرده بود كه پلیمرهایی را زیست تخریب پذیر می نامند كه حداكثر ظرف مدت یكسال بپوسد. در حال حاضر اتحادیه اروپا این زمان به شش ماه رسانده است. چنانگه می گویند باید ظرف مدت سه ماه 90 درصد آن زیر خاك قطعه قطعه شود و ظرف شش ماه بپوسد و چیزی از آن باقی نمی ماند. البته این استاندارد اروپا است و استاندارد آمریكا همان یكسال می باشد.
و در پایان هاشمی افزود :
ما برای اولین بار در خاور میانه این كار را انجام دادیم و مایل هستیم صاحبان قدرت و مجریان امر از ما حمایت كنند. البته منظور حمایت مالی نیست بلكه دولت باید كاری بكند كه فرهنگ استفاده از كالاهایی كه با این پلیمرها تولید می شوند در كشور جا بیافتد. این انقلابی است كه در دنیا صورت گرفته و تمایل داریم افراد متخصص و تولید كنندگان دیگر هم وارد این حیطه شوند و جمعی بشویم كه به اتفاق هم اثرات مثبت استفاده از كالاهای ساخته شده با این نوع پلیمر را به مردم نشان بدهیم .
