بقای بشر در گرو توسعه بازیافت

خبرگزاری علم و فناوری آنا،‌هدا عربشاهی؛ بازیافت فرآیند تبدیل هدررفت مواد به مواد و اشیاء جدید است. این مفهوم درمورد بازیابی انرژی از مواد زائد هم به‌کار می‌رود. بازیافت علاوه‌بر بازگرداندن مواد اولیه و کاهش مصرف مواد خام تازه، می‌تواند به کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای، کاهش مصرف انرژی، کاهش آلودگی هوا (در اثر سوزاندن زباله‌ها) و کاهش آلودگی آب (در اثر دفن زباله) و به‌خصوص کاهش انباشت پلاست‌های مصرف‌شده منجر شود. بازیافت زباله در مفهوم امروزی‌اش چند دهه‌ای است که به‌طور جدی پیگیری می‌شود و به‌نظر می‌رسد در آینده با افزایش جمعیت جهانی و کاهش منابع مواد اولیه، بازیافت به مهم‌ترین صنعت تولید مواد تبدیل شود. به‌ویژه که بشر درحال‌حاضر سالانه بیش‌از ۳۵۰ میلیون تن زباله پلاستیکی تولید می‌کند. ازاین‌رو، بدون تغییر در سیاست‌های فعلی کشورها، پیش‌بینی می‌شود تولید این نوع زباله‌ در جهان تا سال۲۰۶۰ سه‌برابر شود و به یک‌میلیارد تن درسال برسد. در مقابل، اگر تدابیر و سیاست‌های جدیدی چون افزایش مالیات بر استفاده از پلاستیک و سامانه‌های بازیافت به‌شدت ارتقایافته در کل دنیا ارائه شود، این رقم می‌تواند به کمتر از ۷۰۰میلیون تن در سال کاهش یابد. باوجوداین، این پیش‌بینی درصورت عدم تدوین سیاست‌گذاری‌های موثر می‌تواند در حد رویا باقی بماند زیرا درحال‌حاضر فقط کمتر از ۱۰درصد زباله‌های پلاستیکی در سال بازیافت می‌شوند. اکثرشان یا دفن یا سوزانده یا در دریاها رها می‌شوند و آلاینده‌های مضر منتشر می‌کنند.

****

آلودگی پلاستیک امروزه به یکی از بزرگ‌ترین مشکلات بشر در محیط‌زیست تبدیل شده است. به‌طوری‌که، در هر دقیقه یکْ بارِ کامیون زباله وارد اقیانوس می‌شود و براساس تخمین‌ها ۹۰درصد از این زباله‌ها از کشورهای کم‌درآمد برآمده است. دیگر مشکلاتی که انسان در محیط‌زیست با آن به شدت درگیر است انتشار کربن و درنتیجه گرمایش جهانی و تغییرات اقلیم است. این‌میان، ۳۸درصد از انتشار کربن جهان از صنعت ساخت‌و‌ساز ناشی می‌شود. با مصالح ساختمانی محبوبی چون بتن که کربن فشرده است و همچنین برداشت شن و ماسه از کف دریاها که به تخریب بستر اقیانوس‌ها منجر می‌شود و پدیده‌ کوه‌خواری که برای تامین سنگ هر روز بیشتر می‌شود از دیگر آسیب‌هایی است که صنعت ساختمان به طبیعت وارد می‌کند.

به‌هررو، نیاز جهان هر روز به ساختمان بیشتر می‌شود و این‌درحالی‌است که همچنان ۱.۶میلیارد نفر از انسان‌ها فاقد مسکن مناسب‌اند و این رقم بدون درنظر گرفتن تعداد روبه‌رشد افرادی است که هر ساله به‌دلیل زلزله، طوفان، آتش‌سوزی جنگل‌ها و سیل آواره می‌شوند. بنابراین، هنوز تعداد زیادی خانه است که باید ساخته شود و مقادیر بالای زباله که باید بازیافت شوند.

آجرهای پلاستیکی

یکی از راه‌حل‌هایی که توامان می‌تواند به کاهش زباله‌های پلاستیکی و تامین مواد مورد نیاز در ساختمان‌سازی کمک کند تولید آجر از بازیافت پلاستیک است. هرچند درحال حاضر این راه‌حل در حد چند شرکت استارتاپی پراکنده در این‌سو و آن‌سوی دنیا است اما درصورت توسعه استفاده از صنعت بازیافت پلاستیک در تولید آجر در مقیاس وسیع می‌توان امیدوار بود که در آینده این فرايند تا حد قابل قبولی به کاهش آلودگی‌های ناشی از هر دو صنعت پلاستیک و ساختمان‌سازی منجر شود. یکی از شرکت‌هایی که در این حوزه فعالیت‌ می‌کند شرکت هلندی Precious Plastic است. این شرکت با هدف تولید جایگزینی مقرون‌به‌صرفه، دردسترس و بادوام برای کشورهای کم‌درآمد و کشورهایی آسیب‌دیده از بلایای طبیعی از بازیافت زباله‌های پلاستیکی آجرهایی زیبا و مقاوم را تولید می‌کند.  

این شرکت توانسته است به‌ازای هر ۱.۵ کیلوگرم زباله پلاستیکی یک آجر بسازد. این آجر به گونه‌ای طراحی شده است که به‌تنهایی به‌عنوان یک واحد نگهدارنده وزن و بدون نیاز به اسکلت عمل می‌کند اما می‌توان از آن با روش‌های استاندارد ساختمان‌سازی ازجمله چوب و فلز هم استفاده کرد. درواقع، در طراحی این محصول، هر آجر همانند لگو به آجر کناری‌اش قفل می‌شود و به‌سرعت فقط با ضربه یک چکش دیوارها چیده می‌شود و ساختن سازه‌ای قوی و بادوام را به‌ویژه در مناطقی که در اثر سیل، زلزله و طوفان نیاز به مسکن‌سازی سریع است راه‌حلی بسیار کاربردی عرضه می‌کند. ازسوی دیگر، این آجر از نوع توخالی است و همین‌مسئله باعث کاهش پل حرارتی می‌شود و می‌تواند همانند عایق عمل کند. همچنین ازآنجاکه، این آجرها در رنگ‌های متنوع تولید می‌شوند بدون نیاز به نماسازی مجزا می‌توانند جلوه‌های زیبایی‌شناختی بنا را حفظ کنند.

بازیافت هدررفت‌های کشاورزی

گزارش سازمان خواربار و کشاورزی ملل متحد نشان می‌دهد که ۳۷۶میلیون تن سیب‌زمینی در سال ۲۰۲۱ در سطح جهان تولید شده است و پیش‌بینی می‌شود که در سال ۲۰۳۰ حدود ۸هزار کیلوتن ضایعات پوست سیب‌زمینی تولید شود که این حجم ضایعات به تولید ۵میلیون تن انتشار گاز گلخانه‌ای دی‌اکسیدکربن منجر می‌شود. همچنین به‌دلیل آفات و بیماری‌ها سالانه ۳۲درصد از سیب‌زمینی‌های تولیدشده از بین می‌رود. پلاستیک سیب‌زمینی‌ (Potato Plastic) راه‌حلی است که از بازیافت پوست سیب‌زمینی و همچنین هدررفت سیب‌زمینی‌های مزارع به‌دست می‌آید و می‌تواند در تولید ظروف یک‌بار مصرف و سلوفان استفاده شود.

پلاستیک سیب‌زمینی‌، ماده‌ای زیست‌تجزیه‌پذیر است که از نشاسته سیب‌زمینی به‌دست می‌آید. این بدان‌معنی است که فقط ظرف دو ماه پس‌از ورود به طبیعت به مواد مغذی برای خاک تجزیه می‌شود. از پلاستیک سیب‌زمینی می‌توان برای محصولاتی چون کارد و چنگال یک‌بارمصرف، نی، کیسه‌های نازک فریزری و سلوفان استفاده کرد.

صنعت فست‌فود به‌طورکامل با محصولات پلاستیکی یک‌بارمصرف پیوند خورده است زیرا پلاستیک، محصولی ارزان، بهداشتی و سبک است اما به‌سختی در طبیعت تجزیه می‌شود و درحالی‌که مدت‌زمان استفاده از پلاستیک‌های مصرفی بهداشتی حداکثر حدود ۲۰دقیقه است اما این محصولات تا ۴۵۰ سال بدون تجزیه باقی می‌مانند. بنابراین، با توسعه پلاستیک‌هایی که از بازیافت ضایعات کشاورزی به‌ویژه نشاسته سیب‌زمینی تولید می‌شوند می‌توان زباله‌هایی تولید کرد که نه‌فقط برای محیط‌زیست مضر نیستند که می‌توانند با بازگشت به چرخه طبیعت به غنای خاک کمک کنند.

این پلاستیک زیستی فقط از نشاسته سیب‌زمینی و آب تشکیل شده است. بخش فنی این محصول به تولید مواد آن مربوط است. به‌طوری‌که، ابتدا مقدار دقیق هر دو ماده باید باهم مخلوط شود و سپس تحت حرارت قرار گیرد تا مایعی غلیظ به‌دست آید. سپس در قالب ریخته می‌شود و بار دیگر درمعرض حرارت قرار می‌گیرد تا به‌صورت قطعه‌ای فشرده خشک شود. باتوجه به مقدار مایعی که در قالب ریخته می‌شود، این ماده می‌تواند به قطعه‌ای ضخیم و سخت یا لایه‌ای نازک تبدیل شود. این ماده نوعی ترموپلاستیک (پلاستیک گرمایی) است و این یعنی، وقتی درمعرض گرما و رطوبت قرار می‌گیرد، می‌توان آن را تحت فشار قالب‌گیری کرد. ازآنجاکه برخلاف ترموپلاستیک‌های پلیمری در این پلاستیک به گرمای بالا نیاز نیست، خود قالب‌ها می‌توانند از پلاستیک‌های مرسوم ساخته شوند و همین ویژگی، هزینه را به‌طور قابل توجهی در مقایسه با قالب‌های فلزی کاهش می‌دهد.

تبدیل پوشک بچه به بلوک بتنی

همان‌طورکه گفته شد برداشت بی‌رویه شن و ماسه از بستر دریاها برای مصرف در صنعت ساخت‌وساز می‌تواند آسیب‌های جدی به طبیعت دریاها وارد کند. ازاین‌رو، باید به‌دنبال ماده‌ای بود که بتواند دست‌کم از مقدار برداشت این منبع ارزشمند بکاهد.

بررسی‌ها نشان می‌دهد که پوشک بچه می‌تواند به‌عنوان یکی از گزینه‌های جایگزین شن و ماسه در نظر گرفته شود. آمارها نشان می‌دهد که سالانه در منطقه آمریکای شمالی بین ۳۰ تا ۴۰میلیارد پوشک در محل‌های دفن زباله دفع می‌شود. همچنین در هلند هر سال حدود یک‌میلیارد پوشک مصرف می‌شود که این مقدار به تولید حدود ۱۸۰هزار تن زباله می‌انجامد. از این‌رو، در سال‌های اخیر مسئله بازیافت پوشک بچه به ویژه بازیافت بخش‌های پلاستیکی آن در برخی کشورها ازجمله هلند آغاز شده است. البته میزان بازیافت این ماده در سراسر جهان هنوز بسیار ناچیز است و فقط حدود ۰.۳درصد پوشک‌های مصرف‌شده بازیافت می‌شوند اما درصورت تداوم این روند طی دهه‌های آینده با بازیافت آن می‌توان ردپای کربنی آن را در تولید گازهای گلخانه‌ای کم‌رنگ کرد.

مواد حاصل از بازیافت پوشک بچه می‌تواند در حوزه‌های مختلفی استفاده شود. یکی از این حوزه‌ها همان‌طورکه اشاره شد صنعت ساختمان‌سازی است. به‌طوری‌که سال ۲۰۲۳ گروهی از پژوهشگران دانشگاه کیتاکیوشو در ژاپن نوع جدیدی از مصالح ساختمانی را با پوشک‌های مستعمل و یک‌بارمصرف ابداع و حتی از آن برای ساختن خانه استفاده کردند. نتایج پژوهش این گروه که در نشریه تخصصی ساینتفیک ریپورتز منتشر شده است نشان می‌دهد که این کار نه‌فقط می‌تواند به کاهش ضایعات محل دفن پوشک بچه کمک کند که می‌تواند تا حد معناداری از شن‌وماسه موجود در بتن مورد استفاده در ساختمان‌ها هم بکاهد و به‌عنوان راه‌حلی ارزان و دوستدار محیط‌زیست برای ساختن مسکن ارزان‌قیمت در کشورهای کم‌درآمد به‌کار رود.

در فرايند تبدیل، ابتدا پوشک‌ها شسته و سپس خورد می‌شوند و به نسبت‌های مختلف با سیمان، شن، ماسه و آب مخلوط می‌شوند. پوشک می‌تواند جایگزین ۱۰درصد شن و ماسه مورد استفاده در بتن ساختمان برای ساخت ستون‌ها و تیرهای یک خانه سه‌طبقه و جایگزین ۲۷درصد از شن و ماسه مورد استفاده برای یک خانه یک‌طبقه شود. همچنین می‌تواند جایگزین ۴۰درصد ماسه مورد نیاز برای دیوارها شود. به‌بیانی دیگر، درمجموع ۸درصد کل یک خانه می‌تواند از بازیافت پوشک باشد.