פלסטיק "ירוק": בא מהטבע וחוזר לאדמה

הפלסטיק, חרף יתרונותיו הרבים וכושר המיחזור שלו, רכש לעצמו בשנים האחרונות מוניטין כאויב הסביבה. הסיבות לכך קשורות לחומרי הגלם מהם מייצרים פלסטיק, לאיטיות בה חומרים פלסטיים מתכלים באשפה ולחומרים שמופקים בתהליך ההתכלות. הדור החדש של מוצרים פלסטיים בא לתת מענה לנושאים הללו.

רוב החומרים הפלסטיים מגיעים ממקור אחד ויחיד – נפט. בתהליכים שונים של זיקוק נפט מפיקים את אבני הבניין של החומרים הפלסטיים - הפולימרים. אך בשנים האחרונות, נוכח ההכרה בהתמעטות מאגרי הנפט בעולם והמודעות לזיהום האוויר שכרוך בהפקת וזיקוק הנפט, ניצב אתגר חדש בפני מפתחי הפולימרים: התבססות על מקורות אנרגיה מתחדשים.

מקורות מתחדשים הם מקורות שזמינותם לרוב מחזורית, ומתרחשת בטווחי זמן קצרים יחסית. חלקם אף אינו תלוי בהתערבות האדם ומתקיים כחלק ממחזוריות שבטבע. כך לדוגמא עץ תפוזים הוא מקור מתחדש לפרי ולמיץ. גם לאחר שנקטוף את כל התפוזים, יצמחו חדשים בעונה הבאה.

אך הנפט אינו מקור שכזה. בעולם קיימת כמות סופית של נפט, גם בהתחשב בהערכה שקיימים עוד מרבצים שטרם התגלו או מוצו. התחדשות מאגרי הנפט בעולם היא תהליך שאורך מיליוני שנים - אם בכלל. הנפט המופק בעולם נצרך בכמויות גדולות מאוד לצורך הפקת חשמל ולתחבורה, ומאגרי הנפט העולמים הולכים ומתרוקנים. יתרה מכך: שריפת הנפט במנועים המוזנים בדלק לסוגיו פולטת גזים שלדעת מומחים אחראים לתופעת התחממות כדור הארץ ולשינויי האקלים הגלובליים.

פלסטיק, פולימרים והטבע

חומרים פלסטיים ופולימרים מצויים בטבע מאז ומעולם. עץ הוא חומר פולימרי, כמו גם שריון הסרטן. עמילן הוא פולימר ואפילו גוף האדם מכיל מספר רב של פולימרים. בשנים האחרונות מנסים מדענים בכל העולם לתעל מקורות מתחדשים שכאלה לייצור פלסטיק. יהיה זה פלסטיק מסוג חדש, שיקטין את התלות בנפט, ימזער את פליטת גזי החממה לאוויר וגם יתכלה לאחר השימוש.

קצת הסברים: חומר פלסטי ממקורות מתחדשים הוא חומר שהפחמן המצוי בו אינו מגיע מנפט אלא ממקורות חיים כמו צמחים ובעלי חי. חומר מתכלה הוא חומר שמתפרק ומאבד מתכונותיו בטווח זמן קצר יחסית וללא פגיעה סביבתית. חומרים פלסטיים יכולים להיות ממקורות מתחדשים, אבל עדיין לשמור על תכונות של עמידות לאורך זמן בלי להתכלות. לעומתם, ישנם חומרים מתכלים שאינם פוגעים בסביבה, אך מקורם הוא מנפט ולא ממקורות מתחדשים.

כוסות מפלסטיק שהופק מתירס (צילומים: יניר שקד)

הגישה הרווחת היא שבמוצרי צריכה - כמו אריזות, שקיות פלסטיק ובקבוקי שתיה – כדאי להשתמש בחומרים ממקורות מתחדשים ולוודא שהם יהיו גם מתכלים, שכן נפח השימוש גדול מאוד אך זמן השימוש קצר.

בקטריות: מפעלי פלסטיק מיקרוסקופיים

הטכנולוגיה הבשלה ביותר ליצור חומרים מתכלים ממקורות מתחדשים מבוססת על סוכרים מיבולים כמו תירס, קנה סוכר וכ"ד. סוכרים אלה עוברים תהליך תסיסה בקטריאלית - בדומה לתהליך ייצור בירה - שבמהלכה נוצרים אבני בנין לחומר הפלסטי או הפלסטיק עצמו. בקטריות מסוימות ידועות ביכולתם לצבור בתוכן חומר פולימרי, ממש כפי שגוף האדם צובר שומן בתנאי תזונה בלתי מאוזנת. בתום תהליך התסיסה, הבקטריה מכילה כמות גדולה של חומר פולמרי שיכול לשמש כפלסטיק.

למעשה, הבקטריה היא מפעל זעיר ויעיל מאוד לייצור פלסטיק "ירוק" - ממקורות מתחדשים ובעל יכולת להתכלות. הפלסטיק הירוק הזה דומה בתכונותיו לפלסטיק שאינו ממקורות מתחדשים, ויכול להחליף חומרים כמו פוליפרופילן, פוליאתילן ופוליאתילן-טרפתלאת, המשמשים לייצור אריזות, בקבוקים ושאר חלקי פלסטיק.

המדענים כבר שוקדים על פיתוח השלב הטכנולוגי הבא. מדובר על השתלת גנים של "בקטריות צוברות פלסטיק" בתוך צמחים. צמחים אלה יצברו פלסטיק בתוך העלים כחלק מתהליך הצמיחה וההתפתחות הטבעי שלהם. בטכנולוגיה זו, כל שיהיה עלינו לעשות הוא להשקות את השדה, ולקצור את הפלסטיק בתום עונת הגידול. ניסויים בקנה מידה קטן ובינוני כבר הוכיחו שהדבר אפשרי.

יתפרקו באדמה. חומרי גלם פלסטיים מתכלים וממקורות מתחדשים 

המשמעות היא שבגמר השימוש ניתן למעשה להשליך את "הפלסטיק הירוק" לערימת האשפה, למצבור קומפוסט או אפילו להטמינו באדמה בה הוא יתפרק ויתכלה ללא כל פגיעה בסביבה. תהליך ההתכלות יכול לארוך שבועות עד שנים - תלוי באופי החומר, תנאי הסביבה וצורתו הפיזית של המוצר המתכלה. גם אם מדובר בתהליך ארוך - השורה התחתונה היא שאריזת המזון או שקית הפלסטיק שנלקחה מהמרכול תעלם בשלב מסויים מעל פני האדמה מבלי להשאיר חותמת סביבתית.

למה לא כבר היום?

שקיות פלסטיק וכוסות חד-פעמיות מתכלות ומחומרים ממקורות מתחדשים יכולות בהחלט להיות פיתרון מצויין לשלל החסרונות מהם סובלים חומרי פלסטיק: ניתוק התלות בנפט, נפח אשפה גדול, שרידות ארוכת שנים וחשש מזיהום סביבתי. אך מספר קשיים עדיין מעכבים את הפריצה הגדולה של הפלסטיק "הירוק". 

החשוב שבהם הוא כנראה המחיר. מחיר חומרי הגלם ועיבודם, גם בייצור המוני, עדיין גבוה מעט משל חומרי גלם אחרים שמקורם בנפט. שיפורים טכנולוגיים בשלב הכנת חומר הגלם ועיבודו למוצר פלסטיק צפויים להוזיל באופן משמעותי את החומר והתהליך. על פי התחזית, בעוד מספר שנים יהיו מחירי החומרים "הירוקים" זולים ממחירם של חומרים מבוססי נפט.

שלב חשוב נוסף בהחדרתם של החומרים הירוקים לשוק הוא הצורך בתקינה וחקיקה שתבטיח את מיצוי הפוטנציאל הטמון בהם לשמירה על איכות הסביבה. תקינה שכזו קשורה בהכרח גם בסוגית ההיתכנות הכלכלית שכן העדפה לחומרים ירוקים תגדיל את הביקוש עבורם, תעודד את הפיתוח והייצור ובסופו של תהליך תגרום להוזלת המחיר.