پلیمرها (یا به فارسی بسپار) از دهه چهل قرن بیستم به تدریج جای خود را در زندگی روزمره جهانیان باز کردند و امروزه به طور بسیار گسترده‌ای در اکثر صنایع بکار گرفته می‌شوند به گونه‌ای که تصور جهان بدون پلیمر ناممکن به نظر می‌رسد. صنعت پوشاک بدون الیاف پلی‌استر و نایلون، صنایع انتقال آب و گاز بدون لوله‌های پلی‌اتیلنی، صنعت خودرو بدون تایر و انواع قطعات ریز و درشت پلاستیکی و لاستیکی، صنعت ساختمان بدون مصالح پلیمری از رنگ و کلید و پریز گرفته تا لوله و پنجره، صنایع هوا-فضا بدون کامپوزیت‌های مهندسی پلیمری برای ساخت بدنه مستحکم ولی سبک هواپیما و فضاپیما، صنایع بسته بندی بدون بطری‌های پلاستیکی حتی قابل تصور هم نیست.
این واقعیت سبب شده است که تولید سالانه پلاستیک‌ها از ۱.۵ میلیون تن در سال ۱۹۵۰ به ۳۴۸ میلیون تن در سال
۲۰۱۷ بالغ شود.
ایران با تولید ۳ میلیون و ۳۰۰ هزار تن در سال بعد از عربستان سهم دوم تولید خاورمیانه را دارد.
پلیمرها با تمام ویژگی های مثبت و کاربردهای فراوان، دارای یک وجه تاریک و نگران کننده نیز هستند و آن انباشت در محیط زیست و آلودگی ناشی از عدم تجزیه آنهاست که از دهه هشتاد قرن پیشین، توجه دوستداران محیط زیست را به شکل جدی به خود جلب کرده است و فعالان عرصه صنایع پلیمر را بر آن داشته که تمهیداتی برای مقابله با این مشکل بسیار جدی بیندیشند.
برای درک بهتر معضل پلاستیک‌ها شاید بد نباشد بدانیم که اگر این حجم از پلاستیک که سالانه در جهان تولید می‌شود را بار تریلی کنیم و اگر ظرفیت هر تریلی را ۳۰ تن در نظر بگیریم، صف تریلی‌ها ۱۲ دور به دور کره زمین می‌گردد.
با توجه به پایداری بسیار بالای پلاستیک‌ها در مقابل تجزیه شدن، دور از ذهن نیست که تا دو دهه آینده کره زمین یک زباله دان پلاستیک تبدیل شود.

در این نوشتار کوشش می‌شود که خلاصه‌ای از تلاشها در زمینه تولید پلاستیک‌های تجزیه پذیر و میزان موفقیت آنها ارائه شود که شوربختانه با توجه به حجم بالای مصرف مصنوعات پلیمری چندان امیدوار کننده نیستند.
در ابتدا شاید بد نباشد که در مورد پلیمرها کمی بیشتر بدانیم.
پلیمر یک مولکول بسیار بلند زنجیری شکل است که از واکنش یک یا چند مونومر تشکیل می‌شود که در آن یک یا چند واحد تکرار شونده در طول زنجیر پلیمر با اتصالات شیمیایی به هم متصل شده‌اند.

پلیمرها یا منشا طبیعی دارند که به آنها پلیمرهای طبیعی گفته می‌شود و یا از مشتقات نفتی تولید شده‌اند که در طبقه پلیمر‌های مصنوعی یا سنتزی جای می‌گیرند.

از مهمترین پلیمرهای طبیعی می توان به نشاسته، سلولز، پروتئین‌ها و کائوچوی طبیعی اشاره کرد.
پر حجم‌ترین پلیمرهای طبیعی شامل نشاسته، پروتئین‌ها و سلولز به دلیل نوع ساختار شیمیایی و قابلیت هیدرولیز شدن با سرعت مناسب، به عنوان پلیمرهای زیست تخریب پذیر شناسایی می‌شوند که رهاسازی آنها در طبیعت سبب آلودگی نخواهد شد.
در عوض مشکل آلودگی زیست محیطی در مورد پلیمرهای مصنوعی بسیار جدی است.
به طور مثال پلی‌اتیلن که یکی از پر مصرف‌ترین پلاستک‌های عمومی است و به شکل گسترده‌ای در تولید فیلم‌های بسته‌بندی نظیر کیسه‌های پلاستیکی، لوله‌های انتقال آب و گاز، روکش کابل، لوازم آشپزخانه، روکش گلخانه‌ها و بسیاری کاربردهای دیگر مصرف می‌شود، از نیمه عمر بیش از ۴۰۰ سال برخوردار است. این بدان معناست که با رهاسازی زباله پلی‌اتیلنی در طبیعت، باید حداقل ۴۰۰ سال انتظار کشید که تنها نیمی از آن تجزیه شده و به ترکیبات قابل جذب در خاک تبدیل شود. پس سختگیرانه نیست که ادعا شود اغلب مواد پلیمری تجزیه ناپذیر هستند.

تخریب زیستی پلیمرها و تبدیل آنها به مواد قابل جذب در طبیعت، یک فرایند دو مرحله‌ای است. در مرحله اول به کمک واکنش‌های شیمیایی غیر زیستی نظیر اکسایش، اثر مخرب اشعه فرابنفش موجود در نور خورشید و هیدرولیز، کمر زنجیر پلیمر شکسته شده و تبدیل به پلیمری با زنجیرهای کوتاهتر و وزن مولکولی کمتر می‌شود.
در مرحله دوم که اهمیت بیشتر و سرعت کندتری دارد، میکروارگانیزم‌های موجود در طبیعت به تجزیه زنجیرهای کوتاه شده پلیمر و تبدیل آن به مواد قابل جذب می‌پردازند.

سرعت هر دو مرحله این عملیات در درجه اول به ساختار شیمیایی پلیمر و پس از آن به افزودنی‌های موجود در پلیمر، روش تولید، شرایط استفاده قبل از رهاسازی در طبیعت، نحوه رهاسازی و در نهایت شرایط محیط انباشت بستگی دارد.
تمام اقداماتی که برای زیست تخریب‌پذیر کردن پلیمرها صورت می‌گیرد در واقع با هدف تسریع بخشیدن به سرعت این دو مرحله فرایند تخریب یا حداقل شتاب دادن به مرحله نخست فرایند تخریب است.
در میان عوامل تاثیر گذار گفته شده، نوع ساختار شیمیایی پلیمر بیشترین تاثیر را بر کیفیت تخریب زیستی پلیمر داراست.
از این رو اولین تلاش‌ها برای زیست تخریب پذیر کردن پلیمرها معطوف به تولید پلیمرهایی است که به دلیل دارا بودن برخی گروه‌های شیمیایی در ساختارشان، مستعد تخریب زیستی هستند. تولید پلیمرهای حاوی گروه‌های هیدرولیز شونده نظیر پلی‌استرها در راس این تلاش‌ها قرار دارند.
در دو دهه گذشته این پلیمرها که به پلاستیک سبز مشهور شدند به صورت تجاری تولید، عرضه و مصرف شده‌اند که سهم کشور ما از تولید و مصرف این مواد تقریباً صفر است. هر چند که در خوشبینانه‌ترین برآوردها نیز کل مصرف اینگونه پلیمر‌ها کمتر از ۵٪ بازار جهانی پلیمرها و آن هم محدود به کشورهای توسعه یافته است.
همچنین لازم به ذکر است که این پلیمرها نه از نظر اقتصادی و نه کیفیت یارای رقابت با پلیمرهای متداول را ندارند.

گام مهم دیگر در راستای تولید پلیمرهای زیست تخریب‌پذیر، استفاده از فن‌آوری آلیاژ سازی با پلیمرهای طبیعی بود.
از آنجا که طبیعت راهکارهایی برای تجزیه پلیمرهای طبیعی دارد، اگر ما بتوانیم در بین رشته‌های بسیار بلند پلیمر مصنوعی، مولکول‌های پلیمر طبیعی مانند نشاسته بگنجانیم، با گذر زمان و تجزیه نشاسته، یک شکست در زنجیره پلیمرهای مصنوعی ایجاد می‌شود و نیمه‌عمر آن کاهش چشمگیری پیدا می‌کند. به عنوان مثال اگر در زنجیره پلیمری، در بین هر هزار مولکول اتیلن یک مولکول نشاسته قرار بگیرد، پس از چند سال که نشاسته تجزیه می‌شود، رشته پلیمری هم شکسته می‌شود و به ریز پلاستیک‌ها تبدیل می‌شوند که هرچند به سختی اما قابل جذب در طبیعت هستند.
این روش هرگز نتوانست از جایگاه مناسبی در صنعت جهانی برخوردار شود چرا که علاوه بر رقابتی نبودن قیمت آن، از محدودیت‌های جدی همچون رطوبت‌پذیری، مقاومت حرارتی کم، قابلیت گذر دهی هوا و رطوبت و گاهی حتی بوی نامطبوع برخوردار است.
همچنین لازم به ذکر است که فرایند مخلوط کردن نشاسته و پلاستیک در واحدهای تولید محصولات پلاستیکی صورت نمی‌گیرد.
این فرآیند صرفاً در کارخانجات آمیزه ساز (کامپاندر) که از تکنولوژی بالایی برخوردارند و تجهیزات مختص فرایند اختلاط را در اختیار دارند می‌توانند انجام پذیرد که کشور‌ ما فاقد تجهیزات لازم است.
از دیگر روش‌های متداول برای کمک به زیست تخریب‌پذیر کردن پلیمرها، افزودن ترکیباتی شیمیایی به آنهاست.
در این روش، ترکیبات اکسید کننده فلزی به پلاستیک افزوده می‌شوند تا با تسریع فرایند اکسایش پلاستیک، به شتاب بخشیدن اولین مرحله تخریب زیستی که در بالا به آن اشاره شد کمک کند. این روش در میان روش‌های پیش گفته از همه آسان‌تر است ولی چند اشکال جدی، مفید بودن آنرا با تردید مواجه می‌سازد.

موثرترین اکسید کننده‌ها از میان ترکیبات فلزات سنگین انتخاب می‌شوند که تردیدی در زیانبار بودن شدید آنها برای محیط‌زیست و سلامت انسان وجود ندارد. هر چند که امکان استفاده از ترکیبات فلزات دیگر با اثر بخشی کمتر و البته زیان کمتر وجود دارد.
فرایند اکسایش در این پلیمرها محدود به زمان پس از مصرف محصول و رهاسازی در طبیعت نیست و در حین مصرف نیز وظیفه خود را در جهت تخریب پلیمر و کاهش خواص و طول عمر محصول پلیمری انجام می‌دهند.
یکی از ایرادات مهم این روش این است که اثر تخریبی این مواد با دفن کردن زباله پلیمری و یا هر عملی که پلاستیک را از رسیدن اکسیژن محروم کند متوقف می‌شد. ضمن آنکه فقط در تسریع گام اول فرایند تخریب موثر هستند.

از اینرو علی رغم همه تلاش‌های صورت گرفته به ویژه در سه دهه گذشته در عرضه پلیمرهای زیست تخریب پذیر با منشا غیر طبیعی، بنا بر محدودیت‌های پیش گفته هنوز اینگونه پلیمرها سهم بسیار ناچیزی از کل بازار جهانی را در اختیار دارند و لازم است از پژوهشهایی که در این زمینه به منظور کشف راهکارهای جدید در حال انجام است، حمایت جدی صورت گیرد.
نگارنده اعتقاد دارد با توجه به شرایط کنونی شاید بهترین روش برای به حداقل رساندن اثرات زیانبار انباشت محصولات پلیمری در محیط زیست، تلاش دولت‌ها و به ویژه گروه‌های مردم نهاد برای آگاهی بخشیدن به مردم در مورد خطرات زیست محیطی محصولات پلیمری است.
از طریق آگاه‌سازی و حساس‌سازی مردم می‌توان به حذف یا کاهش مصارف غیر ضروری مواد پلاستیکی امید داشت.
مواردی مانند استفاده از کیسه‌های پارچه‌ای بجای کیسه‌های پلاستیکی می‌تواند نقش بسزایی در کاهش مصرف پلاستیک داشته باشد.
همچنین تولید پاکت‌ها و کیسه‌های کاغذی ارزان قیمت که در بسیاری کشورها رایج شده است می‌تواند گزینه جایگزین خوبی باشد. در حال حاضر ۵۴ کشور دنیا استفاده از نایلون‌های پلاستیکی را در کشورشان ممنوع کرده‌اند که پیشگام آنها کشورهای شرق آفریقا مانند کنیا و اوگاندا هستند.
در ایران، در خوشبینانه‌ترین برآوردها کمتر از ۱۰٪ پلاستیکی که بصورت زباله دور ریخته می‌شود بازیافت می‌شود که آن هم به روش‌های سنتی و غیر بهداشتی صورت می‌گیرد.
همچنین ما فاقد تکنولوژی لازم برای بهره‌برداری مجدد از پلاستیک‌های بازیافت شده هستیم و معمولاً بصورت عمده به کشور چین صادر می‌شود.
نیاز است تا شهرداری‌ها نسبت به نصب سطل‌های زباله جداگانه خشک و تر در محله‌ها اقدام کنند و همچنین کارخانه‌های مدرن بازیافت زباله در ایران راه‌اندازی شوند.
با انجام این اقداماتی بویژه تفکیک زباله از مبداء می‌توان امید داشت که میزان تولید زباله پلاستیکی در کشور به طور چشمگیری کاهش پیدا کند.

با تشکر از جناب مهندس وحید ولادوست و مهندس شاهرخ ساسان برای کمک و یاری شان در تدوین و ویرایش این مقاله