كم من الوقت يستغرق البلاستيك ليتحلل (ولماذا)؟

الإجابة المطابقة: 20 - 600 سنوات

البلاستيك نعمة وضار في نفس الوقت. لقد حسنت طريقة حياتنا ، لكنها قدمت لنا أيضًا معضلة كبيرة. إن أغراضنا الأساسية اليومية مصنوعة من البلاستيك ، وفي هذه المرحلة ، يبدو أن قيادة مادة خالية من البلاستيك أمر مستحيل.

البلاستيك موجود في كل مكان ، وهو مصمم للبقاء على قيد الحياة لعقود ، إن لم يكن لقرون. إنه مفيد ، لكنه فظيع بالنسبة لكمية القمامة التي يولدها. أدت هذه المعضلة من قبل علماء البيئة ومواطني العالم إلى السؤال الأساسي: إلى متى يستمر؟

كم من الوقت يستغرق البلاستيك ليتحلل؟

اعتمادًا على التركيب والهيكل ، قد يستغرق تحلل المواد البلاستيكية من 20 إلى 500 عام. علاوة على ذلك ، يتم تحديد معدل تحلل البلاستيك من خلال تعرضه لأشعة الشمس. 

تمتص المواد البلاستيكية ، مثل جلد الإنسان ، أشعة الشمس فوق البنفسجية ، مما يتسبب في تكسير الجزيئات. يشار إلى هذا باسم التحلل الضوئي ، وهذا هو السبب في أن تصوير مدافن النفايات عادة ما يتضمن نفايات بلاستيكية للضوء من أجل تسريع عملية التفكك.

يستغرق البلاستيك الذي يستخدم لمرة واحدة مثل القش ، على سبيل المثال ، ما يقرب من 200 عام حتى يتحلل. من ناحية أخرى ، من المتوقع أن تستغرق زجاجات المياه البلاستيكية المكونة من البولي إيثيلين تيريفثاليت (PET) ، وهو شكل شائع من البلاستيك ، 450 عامًا حتى تتحلل.

عندما ينتهي كل هذا البلاستيك في مدافن النفايات ، تم تصميم مدافن النفايات لجعل التحلل البيولوجي أمرًا صعبًا. لتوفير مكان لمزيد من القمامة ، يتم ضغط مدافن النفايات وتغطيتها بالأوساخ كل يوم ، لذلك بالكاد يكون أمام الشمس وقت للوصول إلى النفايات قبل إضافة طبقة أخرى.

تعتبر مدافن النفايات غير سارة حقًا ، كما أنها ضارة للغاية بالنظام البيئي ، حيث تطلق السموم وغازات الاحتباس الحراري في الأرض والهواء. بالإضافة إلى ذلك ، فإن البلاستيك غير المعاد تدويره الذي لا يصل إلى مكب النفايات يدخل أخيرًا إلى أجسامنا المائية.

لماذا يستغرق الأمر كل هذا الوقت لتتحلل من البلاستيك؟

الأمر بسيط: البلاستيك ليس مادة طبيعية. لا يوجد البلاستيك في الطبيعة ، على الرغم من أنه مصنوع من البترول ، والذي يتم استخراجه من النفط الخام الطبيعي. 

يوجد الكثير من الفيزياء وراء ذلك ، لكن الاختلاف الرئيسي هو بين الروابط الكيميائية للبلاستيك والروابط الجزيئية للأشياء العضوية الموجودة في الطبيعة. تختلف روابط الكربون في البلاستيك عن تلك الموجودة في الطبيعة ، مما يزيد من صعوبة تفكيكها واستهلاكها للطاقة. 

الابتكارات البلاستيكية الحديثة

ومع ذلك ، هناك أنواع جديدة من البلاستيك في السوق: البلاستيك الحيوي ، أو البلاستيك القابل للتحلل. تمت تسمية المواد البلاستيكية الحيوية بقدرتها على التحلل الحيوي بسرعة ، على الرغم من حقيقة أنها ليست مصنوعة من مواد طبيعية. يتعلق الأمر بالروابط الكيميائية التي ناقشناها من قبل.

هناك 3 أنواع من البلاستيك الحيوي:

1. قابل للتحلل - كما ذكرنا سابقًا ، تتحلل جميع المواد البلاستيكية ، ولكن حتى أصغر جزيئات البلاستيك المتحللة قد لا تتمكن من العودة إلى الطبيعة. المضافات الكيميائية مطلوبة للمساعدة في تفتيت هذه المواد.
2. قابل للتحويل إلى سماد - قد يتحلل البلاستيك الحيوي تلقائيًا في الماء وثاني أكسيد الكربون والكتلة الحيوية في كومة الحديقة (في بعض الحالات) أو في مواقع السماد التجاري (في معظم الحالات). سوف تمتص العناصر الغذائية عن طريق التربة بمجرد تحللها تمامًا ، ولن تبقى أي بقايا ضارة.
3. قابل للتحلل البيولوجي- يمكن مقارنته بالسماد ، إلا أنه يستغرق وقتًا أطول ويمكن أن يترك بقايا خطرة وجزيئات بلاستيكية صغيرة خلفه.

تم تطوير البوليمرات النباتية من قبل بعض العلماء باستخدام الذرة أو قصب السكر كمادة أساسية. قام العلماء بتغيير الروابط الكيميائية في البوليمرات القائمة على البترول لجعلها أسهل في التحلل عن طريق الطبيعة.

وفي الختام

على الرغم من أن كل البلاستيك قابل للتحلل الحيوي ، إلا أن العملية تستغرق وقتًا طويلاً جدًا. لقد تخلصنا من 6.3 مليار طن من البلاستيك منذ بدء التصنيع الصناعي في الخمسينيات من القرن الماضي ، ومع ذلك فقد تم إعادة تدوير 1950 مليون طن فقط. تم التخلص من 600 مليار طن المتبقية إما في مدافن النفايات أو تصريفها في البيئة ، مما يعرض الحياة الحيوانية والبحرية للخطر. في محاولة لحل هذه المشكلة ، ظهرت البلاستيك الحيوي كحل ممكن.

مراجع حسابات

1. https://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/10601329308021259
2. http://publish.illinois.edu/meaganb2/files/2018/05/Borgsmiller_ResearchPt3.pdf