البلاستيك القابل للتحلل مقابل البلاستيك المعاد تدويره

البلاستيك القابل للتحلل مقابل البلاستيك المعاد تدويره
يعد البلاستيك من أهم المواد الأساسية في الصناعة الحديثة. وفقا لإحصائيات عالمنا في البيانات، في الفترة من 1950 إلى 2015، أنتج البشر ما مجموعه 5.8 مليار طن من النفايات البلاستيكية، منها أكثر من 98٪ تم دفنها أو هجرها أو حرقها. يتم إعادة تدوير نسبة قليلة فقط إلى 2%.

وفقًا لإحصائيات مجلة Science، نظرًا لدورها في السوق العالمية كقاعدة تصنيع عالمية، تحتل الصين المرتبة الأولى في العالم من حيث كمية النفايات البلاستيكية، حيث تمثل 28٪. هذه النفايات البلاستيكية لا تلوث البيئة وتعرض الصحة للخطر فحسب، بل تشغل أيضًا موارد الأراضي القيمة. ولذلك، بدأت بلادنا تولي أهمية كبيرة لمكافحة التلوث الأبيض.

في غضون 150 عامًا بعد اختراع البلاستيك، تم تشكيل ثلاثة مقالب كبيرة الحجم للقمامة البلاستيكية في المحيط الهادئ بسبب حركة التيارات المحيطية.

لقد تم إعادة تدوير 1.2% فقط من إنتاج البلاستيك على مدار 65 عاماً على مستوى العالم، ويتم دفن معظم الباقي تحت أقدام الإنسان، في انتظار 600 عام حتى يتحلل.

وفقًا لإحصائيات IHS، كان مجال تطبيقات البلاستيك العالمي في عام 2018 يتركز بشكل أساسي في مجال التغليف، وهو ما يمثل 40٪ من السوق. كما يأتي التلوث البلاستيكي العالمي بشكل رئيسي من مجال التعبئة والتغليف، وهو ما يمثل 59%. التعبئة والتغليف البلاستيكية ليست المصدر الرئيسي للتلوث الأبيض فحسب، بل تتميز أيضًا بخصائص كونها يمكن التخلص منها (إذا تم إعادة تدويرها، يكون عدد الدورات مرتفعًا)، وصعوبة إعادة التدوير (قنوات الاستخدام والتخلي متناثرة)، ومتطلبات الأداء المنخفضة و متطلبات محتوى الشوائب عالية.

يعد البلاستيك القابل للتحلل الحيوي والمواد البلاستيكية المعاد تدويرها خيارين محتملين لحل مشكلة التلوث الأبيض.
بلاستيك قابل للتحلل

تشير المواد البلاستيكية القابلة للتحلل الحيوي إلى المواد البلاستيكية التي يمكن لمنتجاتها تلبية متطلبات الأداء للاستخدام، وتبقى دون تغيير خلال فترة التخزين، ويمكن أن تتحلل إلى مواد غير ضارة بيئيًا في ظل الظروف البيئية الطبيعية بعد الاستخدام.

0 1 عملية تحلل البلاستيك القابل للتحلل

0 2 تصنيف المواد البلاستيكية القابلة للتحلل

يمكن تصنيف المواد البلاستيكية القابلة للتحلل الحيوي عن طريق طرق تحلل مختلفة أو مواد خام.

وفقًا لتصنيف طرق التحلل، يمكن تقسيم البلاستيك القابل للتحلل إلى أربع فئات: البلاستيك القابل للتحلل، والبلاستيك القابل للتحلل الضوئي، والبلاستيك الضوئي والقابل للتحلل الحيوي، والبلاستيك القابل للتحلل بالماء.

في الوقت الحاضر، تكنولوجيا المواد البلاستيكية القابلة للتحلل الضوئي والمواد البلاستيكية القابلة للتحلل الضوئي والبيولوجي لم تنضج بعد، وهناك عدد قليل من المنتجات في السوق. ولذلك، فإن المواد البلاستيكية القابلة للتحلل المذكورة فيما بعد هي كلها مواد بلاستيكية قابلة للتحلل ومواد بلاستيكية قابلة للتحلل بالماء.

وفقًا لتصنيف المواد الخام، يمكن تقسيم المواد البلاستيكية القابلة للتحلل إلى مواد بلاستيكية قابلة للتحلل ذات أساس حيوي ومواد بلاستيكية قابلة للتحلل ذات أساس بترولي.
المواد البلاستيكية القابلة للتحلل هي مواد بلاستيكية يتم إنتاجها من الكتلة الحيوية، والتي يمكن أن تقلل من استهلاك مصادر الطاقة التقليدية مثل البترول. وهي تشمل بشكل أساسي PLA (حمض بولي لاكتيك)، PHA (بولي هيدروكسي ألكانوات)، PGA (حمض بولي جلوتاميك)، إلخ.

المواد البلاستيكية القابلة للتحلل القائمة على البترول هي مواد بلاستيكية يتم إنتاجها باستخدام الطاقة الأحفورية كمواد خام، بما في ذلك بشكل أساسي PBS (البولي بوتيلين سكسينات)، PBAT (البولي بوتيلين أديبات/تيريفثاليت)، PCL (البولي كابرولاكتون) إستر) إلخ.

0 3 مزايا البلاستيك القابل للتحلل

تتمتع المواد البلاستيكية القابلة للتحلل الحيوي بمزاياها في الأداء والتطبيق العملي والقابلية للتحلل والسلامة.

من حيث الأداء، يمكن للمواد البلاستيكية القابلة للتحلل أن تصل أو تتجاوز أداء المواد البلاستيكية التقليدية في بعض المجالات المحددة؛

من الناحية العملية، تتمتع المواد البلاستيكية القابلة للتحلل بأداء تطبيقي وأداء صحي مماثل للمواد البلاستيكية التقليدية المماثلة؛

من حيث القابلية للتحلل، يمكن للمواد البلاستيكية القابلة للتحلل أن تتحلل بسرعة في البيئة الطبيعية (كائنات دقيقة معينة، ودرجة الحرارة، والرطوبة) بعد الاستخدام، وتصبح شظايا أو غازات غير سامة تستخدمها البيئة بسهولة، مما يقلل من تأثيرها على البيئة؛

من حيث السلامة، فإن المواد المنتجة أو المتبقية أثناء عملية تحلل المواد البلاستيكية القابلة للتحلل غير ضارة بالبيئة ولن تؤثر على بقاء البشر والكائنات الحية الأخرى.

أكبر عقبة أمام استبدال المواد البلاستيكية التقليدية في الوقت الحاضر هي أن تكلفة إنتاج المواد البلاستيكية القابلة للتحلل أعلى من تكلفة إنتاج المواد البلاستيكية التقليدية المماثلة أو البلاستيك المعاد تدويره.

لذلك، في تطبيقات مثل التغليف والأفلام الزراعية قصيرة العمر، والتي يصعب إعادة تدويرها وفصلها، ولها متطلبات أداء منخفضة، ولها متطلبات عالية لمحتوى الشوائب، تتمتع المواد البلاستيكية القابلة للتحلل بمزايا أكثر كبدائل.

البلاستيك المعاد تدويره
يشير البلاستيك المعاد تدويره إلى المواد الخام البلاستيكية التي يتم الحصول عليها عن طريق معالجة النفايات البلاستيكية من خلال الطرق الفيزيائية أو الكيميائية مثل المعالجة المسبقة، وتحبيب الذوبان، والتعديل.

أكبر ميزة للمواد البلاستيكية المعاد تدويرها هي أنها أرخص من المواد الجديدة والمواد البلاستيكية القابلة للتحلل. وفقًا لاحتياجات الأداء المختلفة، يمكن معالجة خصائص معينة فقط من المواد البلاستيكية ويمكن تصنيع المنتجات المقابلة لها.

عندما لا يكون عدد الدورات كثيرًا، يمكن أن يحتفظ البلاستيك المعاد تدويره بخصائص مماثلة للمواد البلاستيكية التقليدية، أو يمكنه الحفاظ على خصائص مستقرة عن طريق خلط المواد المعاد تدويرها بمواد جديدة. ومع ذلك، بعد دورات متعددة، ينخفض ​​أداء البلاستيك المعاد تدويره بشكل كبير أو يصبح غير قابل للاستخدام.
بالإضافة إلى ذلك، من الصعب على المواد البلاستيكية المعاد تدويرها الحفاظ على أداء صحي جيد مع ضمان الاقتصاد. ولذلك، فإن المواد البلاستيكية المعاد تدويرها مناسبة للمناطق التي يكون فيها عدد الدورات صغيرًا ومتطلبات الأداء الصحي ليست عالية.

0 1

عملية إنتاج البلاستيك المعاد تدويره

0 2 التغيرات في أداء المواد البلاستيكية الشائعة بعد إعادة التدوير
ملاحظات: مؤشر الذوبان، سيولة المواد البلاستيكية أثناء المعالجة؛ اللزوجة النوعية، اللزوجة الساكنة للسائل لكل وحدة حجم

مقارنة
بلاستيك قابل للتحلل
VS البلاستيك المعاد تدويره

1 وبالمقارنة، تتمتع المواد البلاستيكية القابلة للتحلل، بسبب أدائها الأكثر استقرارًا وانخفاض تكاليف إعادة التدوير، بمزايا بديلة أكثر في تطبيقات مثل التغليف والأغشية الزراعية التي تكون قصيرة العمر ويصعب إعادة تدويرها وفصلها؛ في حين أن المواد البلاستيكية المعاد تدويرها لها تكاليف إعادة تدوير أقل. يعد السعر وتكلفة الإنتاج أكثر فائدة في سيناريوهات التطبيق مثل الأواني اليومية ومواد البناء والأجهزة الكهربائية التي لها وقت استخدام طويل ويسهل فرزها وإعادة تدويرها. الاثنان يكملان بعضهما البعض.

2

يأتي التلوث الأبيض بشكل رئيسي من مجال التعبئة والتغليف، كما أن المواد البلاستيكية القابلة للتحلل لديها مساحة أكبر للعب. ومع تعزيز السياسات وخفض التكاليف، يتمتع سوق المواد البلاستيكية القابلة للتحلل في المستقبل بآفاق واسعة.

وفي مجال التعبئة والتغليف، يتم تحقيق استبدال المواد البلاستيكية القابلة للتحلل. مجالات تطبيق البلاستيك واسعة جدًا، والمجالات المختلفة لها متطلبات مختلفة للمواد البلاستيكية.
متطلبات البلاستيك في السيارات والأجهزة المنزلية وغيرها من المجالات هي أن تكون متينة وسهلة الفصل، وكمية البلاستيك المنفرد كبيرة، وبالتالي فإن حالة البلاستيك التقليدي مستقرة نسبيًا. في مجالات التعبئة والتغليف مثل الأكياس البلاستيكية وصناديق الغداء وأفلام المهاد والتوصيل السريع، نظرًا لانخفاض استهلاك المونومرات البلاستيكية، فهي عرضة للتلوث ويصعب فصلها بكفاءة. وهذا يجعل من المرجح أن تصبح المواد البلاستيكية القابلة للتحلل بديلاً للمواد البلاستيكية التقليدية في هذه المجالات. ويتم التحقق من ذلك أيضًا من خلال هيكل الطلب العالمي على المواد البلاستيكية القابلة للتحلل في عام 2019. ويتركز الطلب على المواد البلاستيكية القابلة للتحلل بشكل أساسي في مجال التعبئة والتغليف، حيث يمثل التغليف المرن والتعبئة الصلبة 53٪ في المجموع.

لقد تطورت المواد البلاستيكية القابلة للتحلل في أوروبا الغربية وأمريكا الشمالية في وقت سابق وبدأت في التبلور. وتتركز مجالات تطبيقها في صناعة التعبئة والتغليف. في عام 2017، شكلت أكياس التسوق وأكياس الإنتاج الحصة الأكبر (29%) من إجمالي استهلاك المواد البلاستيكية القابلة للتحلل في أوروبا الغربية؛ في عام 2017، شكلت عبوات المواد الغذائية وصناديق الغداء وأدوات المائدة الحصة الأكبر (53٪) من إجمالي استهلاك المواد البلاستيكية القابلة للتحلل في أمريكا الشمالية. )

ملخص: تعتبر المواد البلاستيكية القابلة للتحلل حلاً أكثر فعالية للتلوث الأبيض من إعادة تدوير البلاستيك.

59% من التلوث الأبيض يأتي من منتجات التعبئة والتغليف والأغشية الزراعية البلاستيكية. ومع ذلك، فإن المواد البلاستيكية المخصصة لهذا النوع من الاستخدام يمكن التخلص منها ويصعب إعادة تدويرها، مما يجعلها غير مناسبة لإعادة تدوير البلاستيك. فقط المواد البلاستيكية القابلة للتحلل هي التي يمكنها حل مشكلة التلوث الأبيض بشكل أساسي.

بالنسبة لمجالات المواد البلاستيكية القابلة للتحلل القابلة للتطبيق، فإن الأداء ليس هو عنق الزجاجة، والتكلفة هي العامل الرئيسي الذي يقيد استبدال السوق للمواد البلاستيكية التقليدية بالمواد البلاستيكية القابلة للتحلل.