Plastiklerin doğada çözünmesi yüzyıllar sürebilen bir süreçtir. İnsan yapımı bu malzemeler, 20 yıldan 1000 yıla kadar değişen zaman dilimleriyle parçalanabileceği söylenir. Ancak, plastiklerin gerçekte ne kadar sürede tamamen parçalandığına dair net bir kanıt henüz bulunmamaktadır. Bilim insanları bu durumu, plastiklerin kimyasal yapılarındaki güçlü bağlarla ilişkilendirmektedir. Bu bağlar, doğal çevredeki bakteri ve enzimlerin çoğunun kıramayacağı kadar sağlamdır, bu yüzden plastikler uzun süre doğada kalabilirler. Peki, bilim insanları plastiğin ayrışma süresini nasıl tahmin ediyor olabilir?
Plastik, insanlar tarafından yapılan sentetik bir malzemedir ve içinde karbon, hidrojen, oksijen, nitrojen, klor gibi elementler bulunur. Bu malzeme, tekrarlanan küçük birimlerden (monomer) oluşur. Bu birimlerin bir araya gelmesiyle polimer denilen dayanıklı yapılar oluşur.
Plastiğin doğal olarak parçalanamayan yapısının nedeni, polimerlerin oluşumu sırasında güçlü hidrojen bağlarının oluşmasıdır. Örneğin, polietilen gibi plastikler, etilen gibi monomer birimlerinin tekrarlanan birimlerinden oluşur. Bu birimler arasındaki hidrojen bağları çok güçlüdür ve bu bağların kırılması neredeyse imkansızdır.
Uzmanlar, kağıtlar, kartonlar, giysiler, alüminyum kutular, eşyalar, yiyecekler gibi belirli bir maddenin parçalanmasının ne kadar sürdüğünü test etmek istediklerinde solunum ölçer adı verilen bir teknikle doğru bir şekilde tahmin edebiliyor. Ancak plastikler için bu teknik işe yaramamaktadır.
Çünkü bu teknikte, nesnenin yavaş yavaş parçalanabildiği, zengin kompost içindeki mikroorganizmaların bulunduğu kapalı ama havalandırılmış bir oda kullanılır. Ayrışma sonucu oluşan karbondioksit emisyonlarının miktarı kaydedilir ve bu rakam ile tam ayrışma süresi tahmin edilir.
Ancak plastik su şişesi ya da plastik poşet böyle bir laboratuvar düzeneğine yerleştirildiğinde mikroorganizmalar malzemeyi parçalayamazlar. Bunun nedeni plastik doğada bulunan bir madde değildir ve bu nedenle mikroorganizmalar tarafından parçalanamamaktadır. Ayrıca petrol, milyonlarca yıl süren doğal çürüme sürecinin sonucudur ve plastik petrol türevi bir maddedir. Bu nedenle mikroorganizmalar bu kompleks yapıları kolayca parçalayamaz.
Plastik bozulmanın en yaygın biçimleri arasında UV (ultraviyole) ışığa maruz kalmanın yanı sıra rüzgar veya dalgaların neden olduğu mekanik tahribat yer almaktadır. Güneş ışığından gelen UV radyasyonu, plastik parçacıkların kırılgan hale gelmesine ve daha küçük parçalara ayrılmasına neden olabilmektedir. Her ne kadar bu bir ayrışma biçimi olsa da plastik doğada tamamen yok olmamaktadır. Nono ve mikroplastik olarak adlandırılan daha küçük parçalarda varlıklarını sürdürmektedirler.
Plastik türü, çevresel koşullar, maruz kalma süresi ve plastik ürünün bileşimi de plastiğin ayrışmasını etkileyen faktörlerdir. Plastiklerin ayrışması için tahminler yalnızca tahmindir ve genellikle kapalı ortamlarda çeşitli laboratuvar simülasyonlarına, gözlemlere ve foto-bozulma oranına dayalı olarak tahmin edilmektedir.
En Yaygın Plastik Türleri Nelerdir?
Akrilik veya Polimetil Metakrilat (PMMA), şeffaf ve dayanıklı bir yapıya sahip olup optik cihazlar, aynalar ve pleksiglas gibi ürünlerde kullanılmaktadır. Polikarbonat (PC), cam kadar şeffaf ve son derece dayanıklıdır; DVD'lerden güneş gözlüklerine kadar geniş bir uygulama alanına sahiptir. Dünyanın en yaygın plastik türü olan Polietilen (PE), alçak yoğunluklu (LDPE), orta yoğunluklu (MDPE) ve yüksek yoğunluklu (HDPE) gibi çeşitlerle ambalaj malzemelerinden su borularına kadar geniş bir kullanım yelpazesine sahiptir. Esnek, dayanıklı ve ısıya dayanıklı olan Polipropilen (PP), gıda kapları, otomotiv parçaları ve tıbbi cihazlar gibi çeşitli alanlarda tercih edilir. Geri dönüşümü kolay olan Polietilen Tereftalat (PETE veya PET), giyim elyaflarından gıda ve sıvı kaplarına kadar geniş bir uygulama alanına sahiptir. Hem sert hem de esnek formda üretilebilen Polivinil Klorür (PVC), inşaat malzemeleri, elektrik kabloları ve ambalajlar gibi birçok alanda kullanılır. Sağlam, esnek ve darbelere dayanıklı Akrilonitril-Bütadien-Stiren (ABS), otomotiv parçaları, ev aletleri ve oyuncaklar gibi çeşitli ürünlerde önemli bir rol oynar. Her bir plastik türü, özel nitelikleri ve geniş uygulama alanlarıyla endüstriyel ve günlük yaşamda önemli bir yer tutmaktadır.
Plastik türleri, endüstriyel uygulamalardan günlük yaşamın pek çok alanına kadar geniş bir kullanım yelpazesine sahiptir. Ancak, doğada uzun süre çözünmeyen yapıları nedeniyle plastik atıkların yönetimi büyük bir çevresel sorundur. Denizlerde biriken plastik atıklar deniz canlılarına zarar verir, hayvanların ölümüne ve ekosistemlerin bozulmasına neden olabilir. Ayrıca, plastiklerin içindeki kimyasallar su kaynaklarına sızabilir, tarım ürünleri ve içme suyu kaynaklarını tehlikeye atabilir. Plastiğin uzun vadeli etkilerini azaltmak için çeşitli yönetim ve geri dönüşüm önlemleri uygulanmaktadır.
Plastiklerin neredeyse yok edilemez olması bilim insanlarını araştırmaya yöneltmiştir. Plastik parçalamaya çözüm arayan Kyoto Teknoloji Enstitüsü'nden bir araştırmacı ekibi Ideonella sakaiensis bakterisinin bunu başarabildiğini keşfetmişlerdir.
Araştırmacılar bir geri dönüşüm fabrikasının önüne plastik şişeleri toplamışlar ve plastiklerde bulunan bakteriler ile denemeler yapmışlardır. Sonuç olarak bir bakteri türünün plastikleri parçalayarak yediğini keşfetmişlerdir. Diğer türlerden farklı olarak Ideonella sakaiensis’in, polietilen tereftalat (PET) adı verilen plastik türünün yüzeyine yapışarak onu parçaladığı gözlemlenmiştir.
Bu bakteri Polietilen tereftalat (PET) gibi ev plastikleriyle yakın temas ettiğinde onu parçalamak için hidrolaz enzimi veya PETaz enzimi kullanmaktadır. Bu enzimler, PET'i mono (2-hidroksietil) tereftalik asit (MHET) ve etilen glikole ayrıştırmaktadır. Bu son ürünlerin her ikisi de başka bakteri ve canlılarla basit yöntemlerle parçalanması daha kolaydır.
Bu, plastik sorunumuza kolay ve açık bir çözüm gibi görünse de hâlâ yapılması gereken çok sayıda araştırma vardır. Bireysel olarak yapabileceğimiz tek şey plastik kullanımımızı azaltmak için bilinçli bir çaba göstermektir.
