पॉलीलैक्टिक एसिड (पीएलए): प्लास्टिक का पर्यावरण अनुकूल विकल्प

पीएलए क्या है?

पॉलीलैक्टिक एसिड, जिसे पीएलए (पॉलीलैक्टिक एसिड) के रूप में 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।

हालाँकि यह पिछले प्लास्टिक के समान 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 माइक्रोप्लास्टिक में टूटने के बजाय उपयुक्त वातावरण में पूरी तरह से विघटित हो सकता है।

विघटित होने की इसकी 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।

पीएलए का क्षरण तंत्र

PLA तीन तंत्रों के माध्यम से गैर जैविक क्षरण से गुजरता है:

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

थर्मल अपघटन: एक जटिल घटना जिसके परिणामस्वरूप विभिन्न यौगिकों का निर्माण होता है, जैसे हल्के अणु, विभिन्न आणविक भार वाले रैखिक और चक्रीय ऑलिगोमर्स और 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 में उजागर करता है।

हाइड्रोलिसिस प्रतिक्रिया है:

-COO- + H 2 O → -COOH + -OH

परिवेश के तापमान पर गिरावट की दर बहुत धीमी है। 2017 के एक अध्ययन में पाया गया कि पीएलए को 25 डिग्री सेल्सियस (77 डिग्री फारेनहाइट) पर समुद्री जल में एक वर्ष के भीतर कोई गुणवत्ता हानि का अनुभव नहीं हुआ, लेकिन अध्ययन ने पॉलिमर 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 केसिंग, साथ ही लैपटॉप और हैंडहेल्ड डिवाइस।

2. कृषि
पीएलए का उपयोग फाइबर के रूप में एकल फाइबर मछली पकड़ने की लाइनों और वनस्पति और खरपतवार नियंत्रण के लिए जाल में किया जाता है। रेत के थैले, फूल के गमले, बाइंडिंग पट्टियाँ और रस्सियों के लिए उपयोग किया जाता है।

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

चार सबसे आम संभावित स्क्रैपिंग स्थितियाँ

1. पुनर्चक्रण:
यह रासायनिक पुनर्चक्रण या यांत्रिक पुनर्चक्रण हो सकता है। बेल्जियम में, गैलेक्सी ने PLA (लूपला) के रासायनिक पुनर्चक्रण के लिए पहला पायलट प्लांट लॉन्च किया है। यांत्रिक पुनर्चक्रण के विपरीत, कचरे में विभिन्न प्रदूषक हो सकते हैं। पॉलीलैक्टिक एसिड को थर्मल पोलीमराइजेशन या हाइड्रोलिसिस के माध्यम से रासायनिक रूप से मोनोमर्स के रूप में 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:
पीएलए को औद्योगिक खाद स्थितियों के तहत बायोडिग्रेड किया जा सकता है, पहले रासायनिक हाइड्रोलिसिस के माध्यम से, फिर माइक्रोबियल पाचन के माध्यम से, और अंत में डिग्रेड किया जा सकता है। औद्योगिक खाद की स्थिति (58 डिग्री सेल्सियस (136 डिग्री फारेनहाइट)) के तहत, पीएलए आंशिक रूप से (लगभग आधा) 60 दिनों के भीतर पानी और कार्बन डाइऑक्साइड में विघटित हो सकता है, इसके बाद शेष भाग सामग्री की क्रिस्टलीयता के आधार पर बहुत धीमी गति से विघटित हो सकता है। आवश्यक परिस्थितियों के बिना 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 :
पीएलए को क्लोरीन युक्त रसायनों या भारी धातुओं के उत्पादन के बिना भस्म किया जा सकता है, क्योंकि इसमें केवल कार्बन, ऑक्सीजन और हाइड्रोजन परमाणु होते हैं। स्क्रैप किए गए PLA को जलाने से बिना कोई अवशेष छोड़े 19.5 MJ/kg (8368 btu/lb) ऊर्जा उत्पन्न होगी। यह परिणाम, अन्य निष्कर्षों के साथ, इंगित करता है कि अपशिष्ट पॉलीलैक्टिक एसिड के उपचार के लिए भस्मीकरण एक पर्यावरण अनुकूल तरीका है।

4. लैंडफिल:
यद्यपि पीएलए लैंडफिल में प्रवेश कर सकता है, यह सबसे कम पर्यावरण अनुकूल विकल्प है क्योंकि सामग्री परिवेश के तापमान पर धीरे-धीरे नष्ट हो जाती है, आमतौर पर अन्य गैर-अपघटनीय प्लास्टिक की तरह धीरे-धीरे।