توليد پلاستيك از گياهان

پلاستيك هاى سبز استفن اسلاتر، تلمن گرنگراس ترجمه: عبدالله مصطفايى- محمد طغرايى بخش پايانى

null

خلاصه : ۱- با سوزاندن گياهان و مواد زيست توده مى توان نياز بيشتر به انرژى را جبران كرد. ميزان انتشار حاصله از اين روش مطلوب تر از دى اكسيدكربنى است كه از سوختن كربن هاى فسيلى كه پس از ميليون ها سال در زير لايه هاى زمين شكل گرفته اند، آزاد مى شود. ۲- فعلاً بهترين راه حل براى كنترل ميزان انتشارات و نيز استفاده كمتر از منابع فسيلى، توليد پلاستيك از منابع فسيلى و توليد انرژى از منابع زيست توده (تجديدپذير) است. ۳- انرژى هاى تجديدپذير پايه اصلى هر برنامه كلى براى ايجاد يك اقتصاد پايدار را تشكيل مى دهند و بدين دليل است كه پلاستيك هاى واقعاً سبز جايگاه ويژه اى مى يابند.

با توجه به استوارى تجزيه و تحليل هاى اوليه، نمى توان براى هميشه تكنولوژى هاى توليد پلاستيك با گياه را رها كرد، بلكه ديدگاه جديد اين است كه با سوزاندن گياهان و مواد زيست توده مى توان نياز بيشتر به انرژى را جبران كرد. ميزان انتشار حاصله از اين روش مطلوب تر از دى اكسيدكربنى است كه از سوختن كربن هاى فسيلى است كه پس از ميليون ها سال در زير لايه هاى زمين شكل گرفته اند. سوزاندن كربن موجود در ساقه و بدنه ذرت و ديگر گياهان باعث افزايش دى اكسيدكربن اتمسفر نخواهد شد، چون از لحاظ تئورى رشد گياهان جديد در بهار همين ميزان گاز CO2 را به مصرف خواهد رساند و از اين جهت است كه گفته مى شود سوزاندن پلاستيك هاى حاصل از گياهان پس از مصرف نيز باعث افزايش سطح دى اكسيد كربن نخواهد شد. ما و ديگر محققين متقاعد شده ايم كه به كارگيرى زيست توده هاى تجديدپذير به عنوان منبع اوليه انرژى طى صنعت فرآورى ذرت قابل ارتباط دادن با توليد پلاستيك ها از منابع فسيلى نيست ولى يك چنين انتقالى براى غلبه بر موانع قابل حل فنى و ساختن زيرساخت هاى كاملاً جديد براى توليد برق لازم است. سئوال بعدى اين بود كه آيا اين موضوع همواره رخ خواهد داد؟ جالب است بدانيد كه الگوهاى توليد برق در ايالت هاى ذرت خيز آمريكا خط سير كاملاً متفاوتى را نشان مى دهند. اكثر اين ايالت ها ميزان نامناسبى از انرژى برق خود را از زغال سنگ تامين مى نمايند، به صورتى كه اين رقم در ايالت آيوا ۸۶ درصد و در اينديانا ۹۸ درصد است و اين در حالى است كه رقم متوسط براى سال ۱۹۹۸ حدود ۵۶ درصد بوده است و بقيه برق خود را از منابع گاز طبيعى، نفت و سدهاى آبى تامين كرده اند. دو مجموعهMonsanto و Cargill- Dow به دنبال يافتن استراتژى هايى براى استحصال انرژى از مواد زيست توده است. در تحليل تئوريك آنها، مونسانتو پس از استخراج پلاستيك تمامى زائدات را خواهد سوزاند تا برق و بخار توليد نمايد. در اين سناريو ميزان برق حاصل از اين روش بيشتر از مقدار مورد نياز براى استخراج PHA است و مى توان اين انرژى اضافى را به خارج كارخانه صادر كرد و باعث كاهش مصرف سوخت هاى فسيلى در نيروگاه هاى برق مجاور شد و بنابراين باعث كاهش انتشار گازهاى گلخانه اى شد. موضوع جالب اين است كه اين سناريو يك منبع گياهى براى توليد انرژى را معرفى مى كند و اين متفاوت از موضوع قبلى است كه از گياهان به عنوان ماده اوليه استفاده مى شود و اين كار منافع زيست محيطى به همراه خواهد داشت. بايد توجه داشت كه مطالعات نشان داده است كه در بسيارى از صنايع (با يك برنامه منطقى) منافع توليد برق از انرژى هاى تجديدپذير بيشتر از توليد برق از منابع فسيلى است. حال مى توان ديد كه اگر توليد پلاستيك نيز به اين منافع افزوده شود، ارقام قابل توجهى به دست خواهد آمد. به عبارت ديگر نبايد نگران بيشتر مصرف كردن انرژى در اين فرايند نسبت به فرايند توليد پلاستيك از منابع فسيلى بود. البته بايد توجه داشت كه فعلاً بهترين راه حل براى كنترل ميزان انتشارات و نيز استفاده كمتر از منابع فسيلى، توليد پلاستيك از منابع فسيلى و توليد انرژى از منابع زيست توده (تجديدپذير) است. متاسفانه در حال حاضر هيچ راه حل واحدى براى غلبه بر محدوديت هاى زيست محيطى، فنى و اقتصادى روش هاى مختلف وجود ندارد. چون روش هاى كنونى توليد پلاستيك ها نيازمند سوخت هاى فسيلى به عنوان يك ماده خام است كه PHA و PLA نيازمند آن نيستند ولى خواص پلاستيك هاى كنونى وسيع تر از خواص PHA و PLA است. اشكال اصلى آنها اين است كه قابل تجزيه بيولوژيك نيستند. تكنولوژى خميرى توليد PHA و PLA از لحاظ فنى ساده تر از استحصال PHA از ذرات است ولى اين دو روش نيز نيازمند زمين هاى كشاورزى متفاوتى است. در مقايسه PLA و روش هاى پتروشيمى نيز بايد گفت كه هر چند توليد PLA به منابع فسيلى كمترى نياز دارد ولى به انرژى بيشترى براى ديگر مراحل نيازمند بوده و طى فرايند، گازهاى گلخانه اى بيشترى توليد مى كند. انتخاب نهايى ما به عنوان جامعه شديداً متاثر از اولويت دهى ما به منابع فسيلى، گازهاى گلخانه اى، استفاده از زمين، دفع زائدات جامد و منفعت طلبى است و تمامى اين بحث ها، تغييرها، پيامدهاى سياسى و سيستم هاى ارزش گذارى خاص خود را دارند. بدون در نظر گرفتن بحث توليد پلاستيك ها بايد گفت كه استفاده از انرژى و انتشارات حاصل از آن داراى بيشترين تاثير روى محيط زيست است. با درنظر گرفتن اين حقيقت است كه مى توان پيشنهاد كرد كه هر برنامه براى توليد پلاستيك نه تنها بايد از ميزان گازهاى گلخانه اى بكاهد بلكه بايد قدمى فراتر نهاده و جريان كربن ورودى به اتمسفر را معكوس سازد. حصول به اين هدف نيازمند كشف راه هايى براى توليد پلاستيك به نحوى است كه بتواند كربن را از اتمسفر جذب كند. پلاستيك ها نيز ممكن است به صورت تجزيه نشده باقى بمانند چون نهايتاً پلاستيك ها به مراكز دفن خواهند رفت و در آنجا هميشه شرايط مناسب براى تخريب سريع وجود ندارد. در اينجا بايد متذكر شد كه نهادن مسئوليت كاهش ميزان CO2 بر دوش توليدكنندگان پلاستيك كار نابجايى است. ولى مى توان گفت كه تمام فرايندهاى توليد و نه فقط فرايندهاى توليد پلاستيك بايد از منافع مواد خام و انرژى هاى تجديدپذير سود جويند. براى اينكه اين كار بيشترين تاثيرگذارى را داشته باشد بايستى زيربناهاى توليد برق را در جهان متحول كرد. با همه اينها بايد توجه داشت كه انرژى هاى تجديدپذير پايه اصلى هر برنامه كلى براى ايجاد يك اقتصاد پايدار را تشكيل مى دهند و بدين دليل است كه پلاستيك هاى واقعاً سبز جايگاه ويژه اى مى يابند. در انتها نيز توجه شما را به پاسخ هاى پاتريك گروبر معاون تكنولوژى Cargill – Dow به سئوالاتى درباره پلاستيك هاى گياهى اين شركت جلب مى كنيم. • چگونه PLA طبيعى مى تواند با پلاستيك هاى پتروشيمى رقابت كند PLA طبيعى اين شركت دربرگيرنده چندين نوع از پلاستيك ها در يك خانواده خاص از پلاستيك ها است. آنها شفاف بوده، قابليت پيچش آنها بهتر از مواد پتروشيمى است و از اين جهت است كه شركت ما آنها را به عنوان لفاف شكلات و شيرينى و ديگر موارد بسته بندى معرفى كرده است. به علاوه در توليد الياف كاربرد داشته و مى تواند با الياف مصنوعى مثل نايلون رقابت كند چون كارايى آن بيشتر بوده و فرايند نمودن آن راحت تر است. در كل ميليون ها كيلوگرم تقاضاى صنعتى براى اين ماده در زمينه بسته بندى، الياف فرش، محصولات بهداشتى و اسباب و وسايل وجود دارد. • مزاياى زيست محيطى PLA چيست در توليد PLA به جاى سوخت هاى فسيلى از شكر گياهى به عنوان ماده اوليه استفاده مى شود و بدين دليل منابع فسيلى را بين ۵۰-۲۰ درصد كمتر از پلاستيك هاى پتروشيمى مصرف مى كنند. به علاوه مى توان جهت استفاده مجدد PLA را به تركيبات شيميايى اوليه تبديل كرد و مورد بازيابى قرار داد. يكى از مشتريان ما قبلاً از PLA در ساخت موكت ها و زيراندازهاى قابل بازيافت استفاده كرده است. به علاوه PLA به همان صورتى كه كاغذ تجزيه مى شود تجزبه پذير است و مى تواند در كارخانه كمپوست مصرف شود. از اين جهت است كه PLA نياز اجتماعى به سوخت هاى فسيلى را كاهش داده و همزمان محصولاتى توليد خواهد كرد كه با روش هاى كنونى دفع همخوان است. اين منافع بارز زيست محيطى تشويق كننده مردم خواهند بود و باعث اقبال عمومى شده و مى تواند با تكنولوژى هاى موجود رقابت كند. • آيا منافع فو ق الذكر بيشتر بودن انرژى براى توليد PLA نسبت به پلاستيك هاى پتروشيمى را جبران مى كند بايد توجه داشت كه تكنولوژى توليد PLA فقط ۱۰ سال عمر دارد و اين درحالى است كه روش هاى ساخت پلاستيك هاى پتروشيمى يك دوره ۱۰۰ ساله را پشت سر گذاشته اند. ما فقط اولين كارخانه توليدى خود را در نبراسكا به راه انداخته ايم. مهندسين و محققين ما درحال بهينه سازى فرايند هستند و انتظار داريم كه در دومين و سومين كارخانه خود مصرف انرژى را به ميزان ۵۰ درصد كاهش دهيم. • آيا منظور شما چيزى است كه در اين مقاله نقصان هاى زيست محيطى خوانده شده است بله. ما نه تنها روش هاى توليد را توسعه و بهبود داده ايم كه انرژى كمترى نياز داشته باشند. بلكه راه هاى بهترى جهت توليد انرژى را مورد بررسى قرار داده ايم كه در اين مورد مى توان به توليد همزمان برق و حرارت و استفاده از سوخت هاى تجديدپذير و مواد زيست توده اشاره داشت. ضمناً ما موضوع استفاده از ديگر مواد اوليه جهت توليد PLA را نيز پيگيرى مى كنيم. به كارگيرى شكر قابل تخمير (موجود در برگ و ساقه) اجازه مى دهد كه از همين زمينى كه براى توليد ذرت استفاده شده است غله ديگرى را نيز توليد كرد. PLA را مى توان از گندم، چغندر و ديگر غلات كه در مناطق ديگر توليد مى شوند به دست آورد. ScientificAmerican,Aug.2000

منبع : شرق آنلاين

545 total views, 1 views today

Share

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *