Plastikler İklim Değişikliğiyle Mücadelede Şaşırtıcı Nasıl Yardım Edebilir?

Arabanızda, telefonunuzda, soda şişesinde ve ayakkabılarda ortak olan nedir? Hepsi büyük ölçüde petrolden yapılmış. Bu yenilenemeyen kaynak, polimerler denilen çok yönlü bir kimyasallar kümesine işlenir - veya daha genel olarak plastikler. Her yıl 5 milyar galonun üzerinde yağ, sadece plastiğe dönüştürülür.

Polimerler, 3D baskı gibi son birkaç on yıldaki önemli icatların arkasındadır. Otomotivden konstrüksiyona ve mobilyaya kadar değişen uygulamalarda kullanılan “mühendislik plastikleri”, üstün özelliklere sahiptir ve hatta çevre sorunlarının çözülmesine yardımcı olabilir. Örneğin, mühendislik plastikleri sayesinde araçlar artık daha hafiftir, bu nedenle daha iyi yakıt tüketimi elde ederler. Ancak kullanım sayısı arttıkça, plastiklere olan talep de artmaktadır. Dünya zaten her yıl 300 milyon tondan fazla plastik üretiyor. Sayı 2050 yılına kadar altı kat olabilir.

Petro-plastic, temelde o kadar da kötü değil, ancak kaçırılmış bir fırsat. Neyse ki, bir alternatif var. Petrol bazlı polimerlerden biyolojik olarak temel alan polimerlere geçmek her yıl yüz milyonlarca ton karbon salınımını azaltabilir. Biyo bazlı polimerler sadece yenilenebilir değil, çevre dostu üretim yapmakla kalmaz, aynı zamanda bir karbon lavabo gibi davranarak iklim değişikliği üzerinde net bir olumlu etkiye sahip olabilirler. Ancak, tüm biyo-polimerler eşit yaratılmamıştır.

Parçalanabilir Biyo-Polimerler

Özellikle "tek kullanımlık kaplar" olarak "biyoplastikler" ile karşılaşmış olabilirsiniz - bu plastikler yağ yerine bitkilerden elde edilir. Bu tür biyo-polimerler, şekerlerin, çoğunlukla şeker kamışından, şeker pancarlarından veya mısırdan, çeşitli özelliklere sahip polimerler oluşturmak üzere bir araya getirilip kimyasal olarak birleştirilebilen öncü moleküller üreten mikroorganizmalara beslenmesiyle yapılır.

Bitki kaynaklı plastikler iki nedenden dolayı çevre için daha iyidir. İlk olarak, bitki bazlı plastiklerin üretilmesi için gereken enerjide, yüzde 80'e kadar çarpıcı bir azalma var. Her bir ton petrol türevi plastik, iki ila üç ton CO₂ üretirken, bu, ton biyo-polimer için yaklaşık 0,5 ton CO₂ seviyesine kadar azaltılabilir ve işlemler sadece daha iyi hale gelir.

İkincisi, bitki bazlı plastikler biyolojik olarak çözünebilir olabilir, bu nedenle depolama alanlarında birikmezler.

Plastik çatallar gibi atılabilir maddeler için biyolojik olarak parçalanmaları harika olsa da, bazen daha uzun bir ömür önemlidir - muhtemelen arabanızın gösterge panosunun zaman içinde yavaş yavaş mantar yığınına dönüşmesini istemezsiniz. Diğer birçok uygulama, inşaat malzemeleri, tıbbi cihazlar ve ev aletleri gibi aynı esnekliği gerektirir. Biyobozunur biyo-polimerler de geri dönüştürülemez, yani talebi karşılamak için sürekli olarak daha fazla bitki yetiştirilmeli ve işlenmelidir.

Karbon Depolama Olarak Biyo-Polimerler

Plastikler, kaynak ne olursa olsun, çoğunlukla karbondan yapılır - ağırlıkça yaklaşık yüzde 80. Petrol türevli plastikler CO release'u yanan fosil yakıtların yaptığı gibi serbest bırakmazken, aynı zamanda bu gaz halindeki kirletici maddenin fazlalıklarından hiçbirini uzaklaştırmaya da yardımcı olmaz - sıvı yağdan gelen karbon sadece katı plastiklere dönüştürülür.

Biyo-polimerler ise CO₂, su ve güneş ışığını şekere dönüştürmek için fotosentez kullanan bitkilerden elde edilir. Bu şeker molekülleri biyo-polimerlere dönüştürüldüğünde, karbon, biyolojik olarak parçalanmadığı veya yakılmadıkları sürece, atmosferden etkili bir şekilde kilitlenir. Biyo-polimerler bir çöplükte kalsalar bile, yine de bu karbon depolama rolüne hizmet edeceklerdir.

CO₂ ağırlıkça sadece yüzde 28 kadar karbon olduğu için, polimerler bu sera gazının depolanacağı muazzam bir rezervuar içerir. Mevcut dünyadaki yıllık 300 milyon ton polimer arzının tümü biyolojik olarak parçalanamaz ve biyolojik bazda olsaydı, bu, mevcut küresel emisyonların yaklaşık% 2,8'ini tutan bir milyar tonluk - kısaltılmış CO₂ değerine eşittir. Yakın tarihli bir raporda, Hükümetlerarası İklim Değişikliği Paneli, iklim değişikliğini azaltmak için karbonu yakalamanın, saklamanın ve yeniden kullanmanın ana stratejisi olduğunu belirtti; Biyo bazlı polimerler, küresel ısınmayı 1,5 santigrat derece ile sınırlandırmak için gereken CO₂ gideriminin yüzde 20'sine kadar önemli bir katkı sağlayabilir.

Parçalanamayan Biyopolimer Piyasası

CO₂ egzosunu yeraltına ya da toprakta daha fazla karbon depolayan rejeneratif tarımı pompalayan jeolojik depolamayı da içeren mevcut karbon tutma stratejileri, istenen sonuçları ortaya koyma politikasına şiddetle dayanmaktadır.

Bunlar iklim değişikliğinin azaltılması için kritik mekanizmalar olsa da, karbonun biyo-polimer formunda tutulması farklı bir sürücüyü kullanma potansiyeline sahip: para.

Sadece fiyatlara dayalı rekabet, biyo-polimerler için zorlayıcı olmuştur, ancak erken başarılar daha fazla nüfuz etme yolunda bir yol göstermektedir. Heyecan verici bir özellik, petrol türevi polimerlerde henüz bulunmayan yeni kimyalara erişim yeteneğidir.

Geri dönüştürülebilirliği düşünün. Çok az sayıda geleneksel polimer gerçekten geri dönüştürülebilir. Bu malzemeler gerçekte en sık kullanıldıkları için, yani inşaat malzemeleri gibi yalnızca düşük değerli uygulamalar için uygun oldukları anlamına gelir. Bununla birlikte, genetik ve enzim mühendisliği araçları sayesinde, malzemenin aynı uygulama için tekrar tekrar kullanılmasına olanak tanıyan tam geri dönüştürülebilirlik gibi özellikler baştan beri biyo-polimerlerde tasarlanabilir.

Günümüzde biyo-polimerler, laktik asitin Lactobacillus laktik asidin ürettiği gibi bazı bakteri türlerinin doğal fermantasyon ürünlerine dayanmaktadır; Bunlar iyi bir ilk adım olsa da, ortaya çıkan araştırmalar, biyo-polimerlerin gerçek çok yönlülüğünün önümüzdeki yıllarda ortaya çıkmaya hazır olduğunu gösteriyor. Proteinleri üretme ve DNA'yı modifiye etme modern yeteneği sayesinde, biyo-polimer öncüllerinin özel tasarımına artık ulaşılmaktadır. Bununla beraber, yeni bir polimer dünyası mümkün hale geldi - bugünkü CO₂’nun daha kullanışlı, daha değerli bir biçimde bulunacağı malzemeler.

Bu hayalin gerçekleşmesi için daha fazla araştırmaya ihtiyaç var. İlk örnekler bugün burada olsa da - kısmen biyo-bazlı Coca-Cola PlantBottle gibi - en umut verici yeni biyo-polimerlerin birçoğunu elde etmek için gerekli olan biyo-mühendislik, hala araştırma aşamasındadır - kullanılabilecek karbon elyafın yenilenebilir bir alternatifi gibi bisikletten rüzgar türbini kanatlarına kadar her şeyde.

Karbon tutumu destekleyen hükümet politikaları da evlat edinmeye yardımcı olacaktır. Bu tür bir destek uygulandığında, önümüzdeki beş yıl içinde en kısa sürede karbon depolanması gibi biyo-polimerlerin kullanılması mümkündür - iklim krizinin çözümüne yardımcı olmak için önemli bir katkı yapma potansiyeli olan bir zaman çizelgesi.

Bu makale, The Jovers The Joseph Rollin ve Jenna E. Gallegos tarafından yazılmıştır. Orijinal makaleyi buradan okuyun.