बायोप्लास्टिक : हरित पर्यावरण के लिए सतत हरित प्लास्टिक

परिचयः प्लास्टिक का हम रोजाना इस्तेमाल करते हैं उसके अपने नुकसान हैं। सामान्य प्लास्टिक जिसे जीवाश्म ईंधन प्लास्टिक/पेट्रो प्लास्टिक के रूप में जाना जाता है पेट्रोलियम से प्राप्त होते हैं और इसलिए दुर्लभ जीवाश्म ईंधन पर अधिक निर्भर होते हैं और ग्रीनर हाउस गैस का उत्पादन करते हैं। इसके अलावा, प्लास्टिक उत्पादन में बड़ी मात्रा में तेल और ऊर्जा का उपयोग होता है। इसलिए बायोप्लास्टिक या बायोडिग्रेडेबल प्लास्टिक को पेट्रोलियम आधारित प्लास्टिक की समस्या के समाधान के रूप में प्रस्तावित किया गया है। वनस्पति वसा और तेल, मकई स्टार्च, मटरया माइक्रोबायोटा जैसे प्राकृतिक और नवीकरणीय फीसस्टॉक से प्राप्त बायोप्लास्टिक पॉलिमर का एक वर्ग नहीं बल्कि एक पारिवारिक उत्पाद है। 

बायोप्लास्टिक निम्न में से किसी एक या दोनों श्रेणियों में आते हैं। जैव-आधारित प्लास्टिक जो स्टार्च, चीनी, वनस्पति तेल या लकड़ी के गूदे जैसे नवीकरणीय स्रोतों से प्राप्त होते हैं। ये बायोडिग्रेडेबल या नॉन-बायोडिग्रेडेबल हो सकते हैं। उदाहरण हेतु बायोएथेनॉल से प्राप्त पॉलीथीन (पीई) प्लास्टिक जैव-आधारित होंगे लेकिन जैव-निम्नीकरणीय नहीं होंगे। बायोडिग्रेडेबल (कम्पोस्टेबल) प्लास्टिक बायोडिग्रेडेबिलिटी और कंपोस्टेबिलिटी के मानकों को पूरा करते हैं। 

बायोडिग्रेडेबल पॉलिमर अक्सर जैव-आधारित होते हैं लेकिन वे पेट्रोलियम आधारित भी हो सकते हैं (जैसे पॉलीकै प्रोलैक्टोन)। कुछ बायोडिग्रेडेबल प्लास्टिक में पेट्रोलियम आधारित पॉलिमर और पॉलिमर का मिश्रण भी होता है। बायोडिग्रेडेबल प्लास्टिक को पर्यावरण में सूक्ष्म जीवों द्वारा पूरी तरह से गैर-विषाक्त यौगिकों (पानी, ब्ळ्2 और बायोमास एरोबिक स्थितियों के तहत, साथ ही एनारोबिक स्थितियों के तहत मीथेन) में तोड़ा जा सकता है। 

बायोप्लास्टिक्स के प्रकारः 

बायोप्लास्टिक्स को स्टार्च, स्टार्च-चीनी, किण्वन उत्पादों, सेलूलोज़, लिग्निन आदि से बनाया जाता है। विभिन्न प्रकार के बायोप्लास्टिक्स को उन्नत जलरोधी जैसे बेहतर गुणों वाली सामग्री बनाने के लिए जोड़ा जाता है। बायोप्लास्टिक्स के कुछ मुख्य समूह सेल्युलोज आधारित प्लास्टिक, थर्मोप्लास्टिक्स, पॉलीलैक्टिक एसिड (पीएलए) पॉलीहाइड्रॉक्सीब्यूटाइरेट (पीएचबी) और पॉलियामाइड-11 है। सेल्युलोज-आधारित प्लास्टिक आमतौर पर लकड़ी के गूदे से उत्पादित होते हैं और फिल्म-आधारित उत्पाद जैसे रैपर बनाने के लिए उपयोग किए जाते हैं। स्टार्च-आधारित प्लास्टिक को थर्मोप्लास्टिक के रूप में जाना जाता है। ये जैव-प्लास्टिक बाजार का लगभग 50% हिस्सा हैं। शुद्ध स्टार्च की आर्द्रता को अवशोषित करने की क्षमता ने दवा क्षेत्र में दवा कैप्सूल के उत्पादन के लिए इसका व्यापक रूप से उपयोग किया है। सोर्बिटोल और ग्लिसरीन जैसे प्लास्टाइज़र इसे और अधिक लचीला बनाने और कई विशेषताओं का उत्पादन करने के लिए जोड़े जाते हैं। पॉलीलैक्टिक एसिड (पीएलए) फसलों (आमतौर पर मकई स्टार्च या गन्ना) से स्टार्च के किण्वन से लैक्टिक एसिड में उत्पन्न होता है जिसे बाद में पोलीमराइज़ किया जाता है। इसके मिश्रणों का उपयोग कंप्यूटर और मोबाइल फोन केसिंग, पन्नी, बायोडिग्रेडेबल मेडिकल इम्प्लांट्स, मोल्ड्स, टिन्स, कप, बोतलें और अन्य पैकेजिंग सहित अनुप्रयोगों की एक विस्तृत श्रृंखला के लिए किया जाता है। पॉलीहाइड्रॉक्सीब्यूटाइरेट (पीएचबी) का उपयोग पैकेजिंग, रस्सियों, बैंक नोटों और कार के पुजों के लिए किया जाता है। यह एक पारदर्शी फिल्म है और बायोडिग्रेडेबल है। बैक्टीरिया और आनुवंशिक रूप से संशोधित पौधों में एंजाइमों द्वारा निर्मित होता है। पॉलियामाइड-11 (पीए- 11) वनस्पति तेल से प्राप्त कार ईंधन लाइनों, वायवीय वायु ब्रेक ट्यूबिंग, विद्युत विरोधी दीमक केबल शीथिंग और तेल और गैस फ्लेकिबल पाइप और नियंत्रण द्रव गर्भनाल में उपयोग के लिए मूल्यवान है। 

बायोप्लास्टिक्स के पर्यावरणीय प्रभावः 

बायोप्लास्टिक्स को ऊर्जा दक्षता, पेट्रोलियम खपत और कार्बन उत्सर्जन के मामले में पेट्रोप्लास्टिक्स से बेहतर पाया गया है लेकिन लागत और प्रयोज्यता में पेट्रोप्लास्टिक्स से कम है। कार्बन स्रोत के रूप में जीवाश्म ईंधन की कम आवश्यकता कम ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन और खतरनाक अपशिष्ट उत्पादन में कमी के कारण बायोप्लास्टिक उत्पादन और उपयोग को पेट्रोप्लास्टिक की तुलना में अधिक टिकाऊ माना जाता है। बायोप्लास्टिक का एक मीट्रिक टन 0.8 और 3.2 के बीच कम मीट्रिक टन कार्बन डाइऑक्साइड उत्पन्न करता है। लेकिन बायोप्लास्टिक का निर्माण पेट्रोलियम पर निर्भर है। इटालियन बायोप्लास्टिक निर्माता नोवामोंथ ने बताया है कि एक किलोग्राम बायोप्लास्टिक उत्पाद के उत्पादन के लिए 500 ग्राम पेट्रोलियम और लगभग 80 प्रतिशत ऊर्जा की आवश्यकता होती है जो आम प्लास्टिक का उत्पादन करने के लिए आवश्यक होती है। नेचर वक्र्स ने बताया है कि (पॉलिलैक्टिक एसिड) बायोप्लास्टिक उत्पादन पॉलीथीन की तुलना में 25 से 68 प्रतिशत के बीच जीवाश्म ईंधन की बचत करता है। फेंकलिन एसोसिएट्स और एथेना इंस्टीट्यूट द्वारा किए गए एक विस्तृत अध्ययन में बताया गया है कि बायोप्लास्टिक दूसरों के लिए पर्यावरण की दृष्टि से कम हानिकारक हैं। यह अध्ययन उत्पादों के जीवन के अंत पर विचार नहीं करता है इस प्रकार संभावित मीथेन उत्सर्जन की उपेक्षा करता है। अन्य अध्ययनों से पता चला है कि बायोप्लास्टिक कार्बन फुटप्रिंट में 42 प्रतिशत की कमी का प्रतिनिधित्व करता है। 

बायोप्लास्टिक्स का लाभः

बायोडिग्रेडेबल प्लास्टिक नवीकरणीय होते हैं और टूटने में कम समय लेते हैं। बायोडिग्रेडेबल उत्पाद पर्यावरण के लिए अच्छे होते हैं क्योंकि बहुत कम ग्रीनहाउस गैस और हानिकारक कार्बन उत्सर्जन होते हैं और उनके गैर-बायोडिग्रेडेबल समकक्षों की तुलना में उत्पादन के लिए आधे से भी कम ऊर्जा की आवश्यकता होती है। इसलिए समान मात्रा में ऊर्जा का उपयोग करके बायोडिग्रेडेबल पैकेजिंग और बायोडिग्रेडेबल बैग की दोगुनी मात्रा बनाना संभव है। बायोडिग्रेडेबल उत्पादों को रीसायकल करना आसान होता है और गैर विषैले होते हैं। सामान्य प्लास्टिक हानिकारक उप-उत्पादों और रसायनों से भरे होते हैं जो उनके क्षरण की प्रक्रिया के दौरान निकलते हैं। बायोडिग्रेडेबल उत्पाद पूरी तरह से सुरक्षित हैं और इनमें कोई रसायन या विष नहीं है और विदेशी तेल पर निर्भरता कम करते हैं।

बायोप्लास्टिक्स का अनुप्रयोगः 

बायोप्लास्टिक्स का उपयोग पैकेजिंग और खानपान की वस्तुओं (क्रॉकरी, बर्तन, कटलरी, स्ट्रॉ और कटोरे) जैसी डिस्पोजेबल वस्तुओं के लिए किया जाता है और अक्सर बैग, ट्रे, फलों, सब्जियों, अंडे और मांस के कटेनर, शीतल पेय और डेयरी उत्पादों के लिए बोतलों के लिए भी उपयोग किया जाता है। फलों और सब्जियों के लिए ब्लिस्टर फॉयल। गैर-डिस्पोजेबल अनुप्रयोगों में मोबाइल फोन केसिंग, कालीन फाइबर, और कार अंदरूनी, ईधन लाइन और प्लास्टिक पाइप अनुप्रयोग शामिल हैं और नए इलेक्ट्रोएक्टिव बायोप्लास्टिक्स विकसित किए जा रहे हैं जिनका उपयोग विद्युत प्रवाह में किया जा सकता है। पीएलए से बने चिकित्सा प्रत्यारोपण जो शरीर में घुल जाते हैं रोगियों को एक दूसरे ऑपरेशन से बचाते हैं। कृषि के लिए कम्पोस्टेबल मल्च फिल्म जो पहले से ही अक्सर स्टार्च पॉलिमर से निर्मित होती है को उपयोग के बाद एकत्र नहीं करना पड़ता है और इसे खेतों में छोड़ा जा सकता है। 

भारत में बायोप्लास्टिक्सः 

जागरूकता का स्तर बहुत कम होने के साथ भारत में बायोप्लास्टिक्स बाजार अभी भी एक बहुत ही प्रारंभिक अवस्था में है। 2008 में बायोप्लास्टिक्स की कुल बाजार मात्रा 5 मिलियन टन पारंपरिक पेट्रोलियम आधारित प्लास्टिक की वास्तविक मांग की तुलना में 30 टन थी। बायोप्लास्टिक्स का बाजार 2009 और 2015 के बीच 44.8% की चक्रवृद्धि वार्षिक वृद्धि दर (सीएजीआर) से बढ़ेगा। भविष्य में इस तरह की विकास दर के साथ-साथ बायोप्लास्टिक्स की मांग में धीरे-धीरे वृद्धि के साथ-साथ भारतीय उपभोक्ताओं की जागरूकता स्तर बढ़ने की उम्मीद है।

लेखक परिचय - 

स्वप्निल श्रीवास्तव शोध छात्र, कृषि जैव प्रौद्योगिकी विभाग, सरदार वल्लभभाई पटेल कृषि एवं प्रौद्योगिकी विश्वविद्यालय, मेरठ, (उ.प्र.) अमृत वर्षिणी शोध छात्रा, विस्तार शिक्षा विभाग, आचार्य नरेंद्र देव कृषि एवं प्रौद्योगिकी विश्वविद्यालय, अयोध्या (उ.प्र.) मनोज कुमार यादव प्राध्यापक, कृषि जैव प्रौद्योगिकी विभाग, सरदार वल्लभभाई पटेल कृषि एवं प्रौद्योगिकी विश्वविद्यालय, मेरठ, (उ.प्र.) अनंत शर्मा शोध छात्र, सरदार वल्लभभाई पटेल कृषि एवं प्रौद्योगिकी विश्वविद्यालय, मेरठ, (उ.प्र.) 

स्रोत - मध्य भारत कृषक भारती, सितम्बर 2024