पॉलीएलैक्टिक एसिड (पीएलए): प्लास्टिक का पर्यावरण अनुकूल विकल्प

पीएलए क्या है?

पॉलीएलैक्टिक एसिड, जिसे पीएलए (पॉलीएलैक्टिक एसिड) के नाम से भी जाना जाता है, एक थर्मोप्लास्टिक मोनोमर है जो मकई स्टार्च या गन्ना या चुकंदर के गूदे जैसे नवीकरणीय कार्बनिक स्रोतों से प्राप्त होता है।

यद्यपि यह पहले वाले प्लास्टिक जैसा ही है, लेकिन इसके गुण नवीकरणीय संसाधन बन गए हैं, जिससे यह जीवाश्म ईंधन का अधिक प्राकृतिक विकल्प बन गया है।

पीएलए अभी भी कार्बन-तटस्थ, खाद्य और बायोडिग्रेडेबल है, जिसका अर्थ है कि यह हानिकारक माइक्रोप्लास्टिक्स में टूटने के बजाय उपयुक्त वातावरण में पूरी तरह से विघटित हो सकता है।

इसके विघटित होने की क्षमता के कारण, इसका उपयोग आमतौर पर बायोडिग्रेडेबल प्लास्टिक बैग, स्ट्रॉ, कप, प्लेट और टेबलवेयर के लिए पैकेजिंग सामग्री के रूप में किया जाता है।

पी.एल.ए. का क्षरण तंत्र

पीएलए तीन प्रक्रियाओं के माध्यम से गैर जैविक अपघटन से गुजरता है:

हाइड्रोलिसिस: मुख्य श्रृंखला में एस्टर समूह टूट जाते हैं, जिसके परिणामस्वरूप आणविक भार में कमी आती है।

तापीय अपघटन: एक जटिल घटना जिसके परिणामस्वरूप विभिन्न यौगिकों का निर्माण होता है, जैसे हल्के अणु, विभिन्न अणुभार वाले रैखिक और चक्रीय ओलिगोमर्स, तथा लैक्टाइड।

फोटोडिग्रेडेशन: पराबैंगनी विकिरण गिरावट का कारण बन सकता है। यह मुख्य कारक है जो प्लास्टिक, पैकेजिंग कंटेनरों और फिल्म अनुप्रयोगों में पॉलीलैक्टिक एसिड को सूर्य के प्रकाश के संपर्क में लाता है।

हाइड्रोलिसिस प्रतिक्रिया है:

-COO- + H 2 O → -COOH + -OH

परिवेश के तापमान पर विघटन की दर बहुत धीमी है। 2017 के एक अध्ययन में पाया गया कि 25 ° C (77 ° F) पर समुद्री जल में एक वर्ष के भीतर PLA ने किसी भी गुणवत्ता हानि का अनुभव नहीं किया, लेकिन अध्ययन ने बहुलक श्रृंखलाओं के अपघटन या जल अवशोषण को नहीं मापा।

पीएलए के अनुप्रयोग क्षेत्र क्या हैं?

1. उपभोक्ता वस्तुएँ
पीएलए का उपयोग विभिन्न उपभोक्ता वस्तुओं में किया जाता है, जैसे डिस्पोजेबल टेबलवेयर, सुपरमार्केट शॉपिंग बैग, रसोई उपकरण आवरण, साथ ही लैपटॉप और हैंडहेल्ड डिवाइस।

2. कृषि
PLA का उपयोग फाइबर के रूप में एकल फाइबर मछली पकड़ने की लाइनों और वनस्पति और खरपतवार नियंत्रण के लिए जाल के लिए किया जाता है। सैंडबैग, फूलों के बर्तन, बाइंडिंग स्ट्रैप और रस्सियों के लिए उपयोग किया जाता है।

3. चिकित्सा उपचार
पीएलए को हानिरहित लैक्टिक एसिड में विघटित किया जा सकता है, जिससे यह एंकर, स्क्रू, प्लेट, पिन, छड़ और जाल के रूप में चिकित्सा उपकरण के रूप में उपयोग के लिए उपयुक्त हो जाता है।

चार सबसे आम संभावित स्क्रैपिंग स्थितियां

1. पुनर्चक्रण:
यह रासायनिक पुनर्चक्रण या यांत्रिक पुनर्चक्रण हो सकता है। बेल्जियम में, गैलेक्सी ने पीएलए (लूपला) के रासायनिक पुनर्चक्रण के लिए पहला पायलट प्लांट शुरू किया है। यांत्रिक पुनर्चक्रण के विपरीत, अपशिष्ट में विभिन्न प्रदूषक हो सकते हैं। पॉलीलैक्टिक एसिड को थर्मल पॉलीमराइजेशन या हाइड्रोलिसिस के माध्यम से मोनोमर्स के रूप में रासायनिक रूप से पुनर्प्राप्त किया जा सकता है। शुद्धिकरण के बाद, मोनोमर्स का उपयोग उनके मूल गुणों को खोए बिना कच्चे पीएलए के निर्माण के लिए किया जा सकता है।

2. खाद बनाना:
औद्योगिक खाद बनाने की स्थितियों में PLA को बायोडिग्रेड किया जा सकता है, पहले रासायनिक हाइड्रोलिसिस के माध्यम से, फिर माइक्रोबियल पाचन के माध्यम से, और अंत में विघटित किया जा सकता है। औद्योगिक खाद बनाने की स्थितियों (58 ° C (136 ° F)) के तहत, PLA आंशिक रूप से (लगभग आधा) 60 दिनों के भीतर पानी और कार्बन डाइऑक्साइड में विघटित हो सकता है, शेष भाग उसके बाद बहुत धीमी गति से विघटित होता है, जो सामग्री की क्रिस्टलीयता पर निर्भर करता है। आवश्यक परिस्थितियों के बिना एक वातावरण में, अपघटन बहुत धीमा होगा, गैर जैविक प्लास्टिक के समान, जो सैकड़ों या हजारों वर्षों तक पूरी तरह से विघटित नहीं होगा।

3. जलना:
PLA को क्लोरीन युक्त रसायन या भारी धातु उत्पन्न किए बिना जलाया जा सकता है, क्योंकि इसमें केवल कार्बन, ऑक्सीजन और हाइड्रोजन परमाणु होते हैं। स्क्रैप किए गए PLA को जलाने से 19.5 MJ/kg (8368 btu/lb) ऊर्जा उत्पन्न होगी और कोई अवशेष नहीं बचेगा। यह परिणाम, अन्य निष्कर्षों के साथ, यह दर्शाता है कि अपशिष्ट पॉलीलैक्टिक एसिड के उपचार के लिए भस्मीकरण एक पर्यावरण के अनुकूल तरीका है।

4. लैंडफिल:
हालांकि पी.एल.ए. लैंडफिल में प्रवेश कर सकता है, लेकिन यह पर्यावरण की दृष्टि से सबसे कम अनुकूल विकल्प है, क्योंकि यह पदार्थ परिवेश के तापमान पर धीरे-धीरे विघटित होता है, आमतौर पर उतनी ही धीमी गति से, जितना कि अन्य गैर-विघटनीय प्लास्टिक विघटित होते हैं।