از سال‌ها پیش، پژوهشگران در حال مطالعه فرآیند تجزیه زیستی پلاستیک‌ها در اقیانوس‌ها بوده و در پی شناسایی نوعی از پلاستیک‌ها هستند که با سرعت بیشتری قابل تجزیه‌اند.
با ورود میلیون‌ها تن پلاستیک به اقیانوس‌ها در هر سال، فهم چگونگی تجزیه بیولوژیک انواع مختلف پلاستیک‌ها به موضوعی حیاتی تبدیل گشته است.
کشف اخیر دانشمندان مؤسسه اقیانوس‌شناسی وودز هول (WHOI) می‌تواند نقطه عطفی در مبارزه با آلودگی پلاستیکی اقیانوس‌ها به شمار آید.
آنها متوجه شدند که «سلولز دی استات» (cellulose diacetate) یا به اختصار CDA، که نوعی پلاستیک زیستی است و از بیش از ۱۰۰ سال پیش مورداستفاده قرار می‌گیرد، در محیط‌های دریایی به سرعتی بیشتر از هر نوع پلاستیک شناخته‌شده دیگری تجزیه می‌شود.
سلولز دی استات؛ زیست‌پلاستیک با سریع‌ترین تجزیه
CDA یک پلاستیک زیستی است که از سلولز نشأت می‌گیرد و به عنوان یک پلیمر طبیعی در دیواره‌های سلولی گیاهان، به ویژه در خمیر پنبه و چوب وجود دارد. این نوع پلاستیک از زمان معرفی‌اش در اواخر دهه ۱۸۰۰، به مجموعه‌ای گسترده از محصولات، شامل عینک آفتابی و فیلترهای سیگار تا فیلم‌های عکاسی، راه یافته است.
CDA ماده‌ای چندکاره است که ما در زندگی روزمره‌امان به‌طور نامحسوس از آن بهره می‌بریم.
طبق گفته محققان، CDA در مقایسه با دیگر پلاستیک‌های زیستی، سریع‌ترین تجزیه را در آب‌های دریا دارد و با به‌کارگیری فرآیند اصلاحی موسوم به «کف کردن» که در آن ساختارهای متخلخل ایجاد می‌شود، می‌تواند تا ۱۵ برابر سریع‌تر از شکل جامد خود تجزیه شود.
در حقیقت، فوم‌شده یا کف‌کرده‌ی CDA حتی سریع‌تر از کاغذ، که معمولاً به عنوان یکی از سازگارترین مواد با محیط زیست شناخته می‌شود، تجزیه می‌گردد.
کالین وارد (Collin Ward)، نویسنده اصلی این پژوهش، بر اهمیت این نتایج تأکید کرد و بیان داشت: ما دانش بنیادین را به طراحی یک ماده جدید تبدیل کردیم که به‌طور همزمان نیازهای مصرف‌کننده را برآورده کرده و در اقیانوس‌ها سریع‌تر از هر ماده پلاستیکی دیگری که می‌شناسیم، به تجزیه می‌رسد، حتی سریع‌تر از کاغذ.
این گروه تحقیقاتی آزمایشی به مدت ۳۶ هفته انجام دادند که در آن فوم CDA در مخازن آب دریا که به‌طور مداوم در حال جریان بود، قرار گرفت. نتایج بسیار قابل توجه بود و نشان داد که ۶۵ تا ۷۰ درصد از وزن اولیه ماده کاهش یافته است، که نشان‌دهنده تجزیه زیستی سریع آن است.
به‌عکس، پلاستیک‌های معمولی مانند استایروفوم در همان بازه زمانی هیچ تجزیه‌ای از خود نشان ندادند؛ این موضوع احتمال بالقوه فوم CDA برای کاهش چشمگیر آثار طولانی‌مدت زیست محیطی پلاستیک‌ها در اقیانوس‌ها را نشان می‌دهد.
فوم CDA؛ گامی به سوی آینده‌ای پاک‌تر
یکی از جنبه‌های امیدوارکننده این تحقیق، ظرفیت CDA برای جایگزینی با برخی از پلاستیک‌های مشکل‌ساز در زندگی روزمره‌مان است.
یافته‌های این مطالعه ممکن است به صنایع کمک کند تا از پلاستیک‌های سنتی فاصله بگیرند و به سمت جایگزین‌های سازگار با محیط زیست روی آورند.
موفقیت فوم CDA نشان‌دهنده این است که می‌توان این ماده را در انواع مختلف محصولات به کار برد و بدین ترتیب میزان زباله‌های پلاستیکی در اقیانوس‌ها را کاهش داد.
این گروه تحقیقاتی آزمایش خود را در یک محیط کنترل شده و آزمایشگاهی با استفاده از آب دریا انجام دادند. با تنظیم دقیق متغیرهای مختلفی چون نور، دما و جریان آب، توانستند شرایط واقعی اقیانوس‌ها را شبیه‌سازی کنند. این رویکرد به آنها نشانگر قابل اعتمادی از نحوه کارکرد CDA در محیط‌های طبیعی دریایی ارائه داد.
آینده‌ای بدون آلودگی پلاستیکی
پیامدهای این تحقیق فراتر از CDA پیش می‌رود. با توجه به اینکه پلاستیک‌ها همچنان منبع اصلی آلودگی در محیط‌های دریایی هستند، یافتن جایگزین‌هایی که سریع‌تر تجزیه می‌شوند، مانند فوم CDA، می‌تواند به کاهش این آسیب کمک کند.
این کشف که فوم CDA به شکل قابل توجهی سریع‌تر از کاغذ تجزیه می‌شود، می‌تواند رویکرد ما به بسته‌بندی، تولید و اقلام روزمره را دگرگون سازد.
فوم CDA و پلاستیک‌های زیستی مشابه می‌توانند در دامنه وسیعی از کاربردها جایگزین پلاستیک‌های مضر شوند. این تغییر نه تنها اثرات زیست‌محیطی زباله‌های پلاستیکی را کاهش می‌دهد، بلکه ما را به آینده‌ای نزدیک می‌برد که در آن اقیانوس‌های ما دیگر با پلاستیک‌های پایدار محاصره نشده باشد.
یافته‌های این تحقیق در مجله ACS Sustainable Chemistry & Engineering به چاپ رسیده است.