מחקרים מראים כי קשיות מתכלות העשויות מנייר וביו-פלסטיק כמו CDA ו-PHA מתכלות במי האוקיינוס תוך 8 עד 20 חודשים, ומציעות פתרון מבטיח להפחתת זיהום הים מקשיות פלסטיק.
קשיות פלסטיק במערכות אקולוגיות ימיות לא רק פוגעות ביופיים של החופים אלא גם מאיימות על צבים ועופות ים. כתוצאה מכך, ישנה העדפה גוברת לחלופות מתכלות או לקומפוסטציה.
אבל עד כמה חלופות אלה יעילות בסביבות ימיות? על פי מחקר שפורסם ב ACS Sustainable Chemistry & Engineeringקשיות ביו-פלסטיק וקשיות נייר מסוימות הזמינות למסחר יכולות להתקלקל במערכות האוקיינוס החופי תוך שמונה עד 20 חודשים, ובחירה בקששי קצף עשויה להאיץ משמעותית את התהליך הזה.
ביו-פלסטיק וקשיות נייר בסביבות ימיות
כדי להילחם בזיהום הפלסטיק, חלק מהאזורים בארה"ב הגבילו פולימרים מסורתיים, כגון פוליפרופילן (PP), בקשיות שתייה. מדיניות זו הובילה לשוק הולך וגדל של פריטים חד פעמיים העשויים מנייר או ביו-פלסטיק. עם זאת, חומרים חלופיים צריכים לשמור על פונקציונליות כדי שהם לא יתנפלו לאחר הלגימה הראשונה, אלא יתפרקו מאוחר יותר אם הם מגיעים לאדמה, מים מתוקים או מי מלח.
בעוד שהדור הבא של ביו-פלסטיק, כגון תאית דיאצטט (CDA) ופוליהידרוקסיאלקנואטים (PHA), עשוי לעמוד בשתי הדרישות, מעט ידוע על כמה זמן מוצרים העשויים מחומרים אלה מחזיקים מעמד באוקיינוס לפני השפלה מלאה בהשוואה לחומרים אחרים . אז, בריאן ג'יימס, קולין וורד ועמיתיו ערכו ניסויים באמצעות מי ים אמיתיים כדי לחקור את משך החיים הסביבתי של קשיות שונות ולמצוא דרך להאיץ את פירוק ה-bioplastics מהדור הבא.
שיעורי פירוק של חומרי קש שונים
בבדיקות ראשוניות, החוקרים חתכו חתיכות באורך אינץ' מקשיות זמינות מסחרית העשויות מנייר מצופה או לא מצופה, פולימר PP או CDA, PHA או פולילקטי. חוּמצָה (PLA) ביו-פלסטיק. ואז החתיכות הושעו על חוטים במיכלים גדולים עם מי ים בטמפרטורת החדר זורמים דרכם. הצוות מצא כי לאחר 16 שבועות, קשיות נייר, CDA ו-PHA איבדו 25-50% ממשקלן הראשוני.
החוקרים העריכו כי הקשיות המתכלות הללו יתפוררו במלואן באוקיינוסים החופים תוך 10 חודשים עבור נייר, 15 חודשים עבור PHA ו-20 חודשים עבור CDA. בנוסף, הסרטים הביולוגיים על הדגימות המתפרקות הכילו חיידקים הידועים כמחילפים פולימרים מגוונים. לעומת זאת, לקשיות PP ו-PLA לא היו שינויים ניתנים למדידה במשקל, מה שמצביע על כך שהם יכולים להתמיד במשך שנים במי האוקיינוס.
האצת התמוטטות ביו-פלסטיק בהגדרות ימיות
לאחר מכן, תוך שימוש באותם תנאי ניסוי, החוקרים בדקו כיצד שינוי מבנה החומר CDA, ממוצק לקצף, השפיע על חייו הסביבתיים של הביו-פלסטיק. הם הבחינו שקצף ה-CDA התפרק לפחות פי שניים מהר יותר מהגרסה המוצקה, והם העריכו שקשית עשויה מקצף אב הטיפוס יתפרק במי הים תוך שמונה חודשים – אורך החיים הקצר ביותר מכל חומר שנבדק.
לאחר שהוכיחו כי לא סביר שחלק מהקשיות הביו-פלסטיק יישארו שלמות לאורך תקופה ארוכה, החוקרים ממליצים ששינויים פשוטים, כמו מעבר לחומרי קצף, יכולים להפחית עוד יותר את מסגרת הזמן הזו.
למידע נוסף על מחקר זה, ראה קש ביו-פלסטיק חדש מתכלה אפילו מהר יותר באוקיינוס מאשר נייר.
המחברים מכירים במימון מאיסטמן. חלק מהכותבים הם עובדים של איסטמן, יצרנית של פלסטיק מתכלה.
לחלק מהכותבים יש פטנטים בתחום הפלסטיק המתכלה.
