पेट्रोकेमिकल्स से टिकाऊ प्लास्टिक पुनर्चक्रण की ओर वैश्विक बदलाव तेजी से बढ़ रहा है

आधुनिक समाज में, प्लास्टिक एक सर्वव्यापी सामग्री बन गई है जो हमारे जीवन के लगभग हर पहलू में प्रवेश करती है। खाद्य पैकेजिंग और घरेलू वस्तुओं से लेकर इलेक्ट्रॉनिक्स, ऑटोमोबाइल,निर्माण सामग्री, और चिकित्सा उपकरणों, प्लास्टिक वस्तुतः हर जगह है। इसके हल्के, टिकाऊ, बहुमुखी, और कम लागत की विशेषताओं ने हमारे जीवन के तरीके को नाटकीय रूप से बदल दिया है,औद्योगिक विकास और सामाजिक प्रगति को बढ़ावा देनाहालांकि, प्लास्टिक के व्यापक उपयोग ने एक तेजी से गंभीर वैश्विक समस्या - प्लास्टिक प्रदूषण भी पैदा किया है।

हर साल, लाखों टन प्लास्टिक कचरा हमारे महासागरों, नदियों और भूमि में प्रवेश करता है, जिससे पारिस्थितिकी तंत्र को महत्वपूर्ण नुकसान होता है।प्लास्टिक कचरा न केवल समुद्री जीवन को उलझाता है और दबा देता है बल्कि सूक्ष्म प्लास्टिक में भी टूट जाता है जो खाद्य श्रृंखला में प्रवेश करता हैइसके अलावा, प्लास्टिक उत्पादन में बड़ी मात्रा में ऊर्जा और संसाधनों की खपत होती है, जिससे जलवायु परिवर्तन में वृद्धि होती है।हमें पूछना होगा: प्लास्टिक के लिए कच्चे माल क्या हैं? इसका निर्माण कैसे होता है? क्या हम प्लास्टिक दुविधा का समाधान पा सकते हैं?

इस लेख में प्लास्टिक की उत्पत्ति, इसकी विनिर्माण प्रक्रिया, इसके सामने आने वाली चुनौतियां और संभावित भविष्य की दिशाओं का पता लगाया जाएगा।इस सामग्री की व्यापक समझ प्रदान करने का लक्ष्य रखते हुए स्वच्छ प्लास्टिक के लिए टिकाऊ उपयोग की ओर मार्गों की जांच करना।, स्वस्थ ग्रह।

"प्लास्टिक" शब्द ग्रीक शब्द "प्लास्टिकोस" से आया है जिसका अर्थ है "आकार लेने में सक्षम"प्लास्टिक एक बहुलक सामग्री है जो रासायनिक बंधनों से जुड़ी कई दोहराए जाने वाली मोनोमर इकाइयों से बनी होती हैप्लास्टिक की अनूठी विशेषता है कि यह विशिष्ट तापमान और दबाव की स्थितियों में ढाला जा सकता है जबकि ठंडा होने के बाद भी इसका आकार बरकरार रहता है।यह प्लास्टिसिटी प्लास्टिक को विभिन्न अनुप्रयोग आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए विभिन्न आकारों और आकारों में आकार देने की अनुमति देती है.

प्लास्टिक की कई किस्में हैं और इन्हें विभिन्न मानदंडों के अनुसार वर्गीकृत किया जा सकता हैः

• रासायनिक संरचना के अनुसारः
  • थर्मोप्लास्टिक:ऐसे प्लास्टिक जिन्हें एक विशिष्ट तापमान सीमा के भीतर बार-बार नरम और कठोर किया जा सकता है। वे अच्छी मोल्डेबिलिटी और रीसाइक्लेबिलिटी प्रदान करते हैं, जिनमें पॉलीएथिलीन (पीई), पॉलीप्रोपाइलीन (पीपी),पॉलीविनाइल क्लोराइड (पीवीसी), पॉलीस्टायरिन (पीएस) और पॉलीएथिलीन टेरेफ्थालेट (पीईटी) ।
  • थर्मोरेस्टिंग प्लास्टिक:प्लास्टिक जो गर्म होने पर स्थायी रूप से कठोर हो जाते हैं और फिर से पिघल नहीं सकते हैं। वे उच्च शक्ति, कठोरता और गर्मी प्रतिरोध प्रदर्शित करते हैं, जिसमें फेनोलिक राल, एपॉक्सी राल और पॉलीयूरेथेन शामिल हैं।
• स्रोत द्वाराः
  • पेट्रोलियम आधारित प्लास्टिक:पेट्रोलियम या प्राकृतिक गैस से उत्पादित। ये वर्तमान प्लास्टिक अनुप्रयोगों पर हावी हैं लेकिन उत्पादन और निपटान के दौरान महत्वपूर्ण पर्यावरणीय दबाव पैदा करते हैं।
  • जैव-आधारित प्लास्टिकःनवीकरणीय बायोमास (मक्का, गन्ना, सेल्युलोज आदि) से निर्मित। ये अधिक पर्यावरण के अनुकूल विकल्पों के रूप में नवीकरणीय और जैवविघटनीय लाभ प्रदान करते हैं।
• आवेदन के द्वाराः
  • कमोडिटी प्लास्टिक:उच्च मात्रा, कम लागत, व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले प्लास्टिक जैसे पीई, पीपी और पीवीसी।
  • इंजीनियरिंग प्लास्टिकःउत्कृष्ट यांत्रिक गुणों, गर्मी प्रतिरोध और रासायनिक प्रतिरोध के साथ प्लास्टिक, जैसे पॉली कार्बोनेट (पीसी), पॉलीआमाइड (पीए), और पॉलीऑक्सीमेथिलीन (पीओएम) ।

दशकों से, पेट्रोलियम और प्राकृतिक गैस प्लास्टिक उत्पादन के लिए प्राथमिक कच्चे माल के रूप में कार्य कर रहे हैं।ये जीवाश्म ईंधन जटिल प्रक्रियाओं से गुजरते हैं ताकि हम दैनिक उपयोग में आने वाले प्लास्टिक उत्पादों में बदल सकेंपेट्रोलियम आधारित प्लास्टिक, अपने उत्कृष्ट प्रदर्शन और कम लागत के साथ, सभी उद्योगों में व्यापक अनुप्रयोग पाया है, आधुनिक विनिर्माण के आवश्यक घटक बन गए हैं।

पेट्रोलियम और प्राकृतिक गैस को प्लास्टिक में परिवर्तित करने में आम तौर पर निम्नलिखित चरण शामिल होते हैंः

1. परिष्करण और क्रैकिंग:कच्चे तेल और प्राकृतिक गैस को एथेन और प्रोपेन जैसे अलग-अलग घटकों के लिए परिष्कृत किया जाता है। "क्रैकिंग" के माध्यम से, इन्हें एथिलीन और प्रोपीलीन में परिवर्तित किया जाता है - प्लास्टिक उत्पादन के लिए मौलिक मोनोमर.यह उच्च तापमान (750-900°C) वाली रासायनिक प्रक्रिया कारगरता बढ़ाने के लिए उत्प्रेरक का उपयोग करके हाइड्रोकार्बन अणुओं को छोटी इकाइयों में तोड़ती है।
2. पोलीमराइजेशन:एथिलीन और प्रोपिलिन जैसे मोनोमर्स लंबे श्रृंखला वाले पोलीमर अणुओं के गठन के लिए उत्प्रेरक के साथ बहुलकरण से गुजरते हैं। विभिन्न मोनोमर्स और बहुलकरण विधियां विभिन्न प्लास्टिक (पीई, पीपी, आदि) बनाते हैं।बहुलकरण तकनीकों में मुक्त कण शामिल हैं, आयनिक, और समन्वय बहुलकरण, प्रत्येक आणविक भार, वितरण, शाखा, और स्टीरियोरेगुलेरिटी को प्रभावित करता है - सभी प्लास्टिक गुणों के लिए महत्वपूर्ण हैं।
3. संशोधन और प्रसंस्करण:बहुलकों को अक्सर स्थिरीकरण (विघटन को रोकने), प्लास्टिसाइज़र (लचीलापन बढ़ाने) या रंगों के साथ संशोधित किया जाता है। इंजेक्शन मोल्डिंग, एक्सट्रूज़न, या ब्लो मोल्डिंग जैसे तरीकों से संसाधित किया जाता है,वे अंतिम उत्पाद बन जाते हैंपॉलीएथिलीन (पॉलीथीन), जिसे आमतौर पर पैकेजिंग में इस्तेमाल किया जाता है, इसकी लचीलापन, रासायनिक प्रतिरोध और इन्सुलेशन गुणों के साथ इस प्रक्रिया का उदाहरण है - हालांकि इसकी ज्वलनशीलता, उम्र बढ़ने की संवेदनशीलता,और खराब अपघटन पर्यावरण के लिए चुनौतियां पैदा करते हैं.

पेट्रोलियम और प्राकृतिक गैस के अलावा, कोयला और नमक भी महत्वपूर्ण प्लास्टिक कच्चे माल के रूप में कार्य करते हैं, जो जीवाश्म ईंधन पर निर्भरता को कम करने और संसाधन विविधता को बढ़ावा देने के लिए वैकल्पिक स्रोत प्रदान करते हैं।

कोयले को गैस या तरल पदार्थ में बदलकर सिंथेटिक गैस बनाया जा सकता है, जो रासायनिक प्रक्रियाओं के माध्यम से प्लास्टिक मोनोमर्स सहित विभिन्न उत्पादों का उत्पादन करती है।कोयले का गैसीकरण उच्च तापमान पर कार्बन मोनोऑक्साइड और हाइड्रोजन युक्त सिंथेसिस गैस का उत्पादन करने के लिए ऑक्सीजन/भाप के साथ कोयले की प्रतिक्रिया करता हैकोयला द्रवीकरण प्रत्यक्ष या अप्रत्यक्ष रूप से कोयले को उच्च दबाव और हाइड्रोजन के तहत तरल हाइड्रोकार्बन में परिवर्तित करता है।

नमक (सोडियम क्लोराइड) इलेक्ट्रोलिसिस से क्लोरीन का उत्पादन करता है, जिसका उपयोग पॉलीविनाइल क्लोराइड (पीवीसी) जैसे प्लास्टिक के संश्लेषण में किया जाता है।और निर्माण के लिए लौ retardant, विद्युत और परिवहन अनुप्रयोगों के लिए, हालांकि इसके उच्च तापमान अपघटन से विषाक्त गैसें निकलती हैं और इसकी खराब अपघटनशीलता से पर्यावरण संबंधी चिंताएं पैदा होती हैं।

सेल्युलोज, पौधों की कोशिकाओं की दीवारों का प्राथमिक घटक एक प्राकृतिक बहुलक है। प्रसंस्कृत सेल्युलोज या इसके डेरिवेटिव से सेल्युलोज प्लास्टिक (बायोप्लास्टिक) बनता है,पारंपरिक पेट्रोलियम आधारित प्लास्टिक की तुलना में नवीकरणीय और जैवविघटनीय लाभ प्रदान करता हैबायोप्लास्टिक के विकास से जीवाश्म ईंधन पर निर्भरता कम करने, कार्बन उत्सर्जन कम करने और प्लास्टिक प्रदूषण को कम करने में मदद मिलती है।

सेल्युलोज प्लास्टिक के उत्पादन में निम्नलिखित शामिल हैंः

1. कच्चे माल की खरीदःमुख्य रूप से नरम लकड़ी के पेड़ों (ऊर्जा स्रोत के रूप में छाल) से, हालांकि कपास, पुआल और बैगस भी सेल्युलोज प्रदान करते हैं।
2. सेल्युलोज पृथक्करण:डाइजेस्टर में लकड़ी के उपचार से सेल्युलोज फाइबर को अन्य घटकों से अलग किया जाता है, जिससे राल और लिग्निन जैसे उप-उत्पाद उत्पन्न होते हैं जिनका उपयोग ईंधन या रासायनिक कच्चे माल के रूप में किया जा सकता है।शारीरिक, और जैविक प्रक्रियाएं।
3. संशोधन और प्रसंस्करण:पृथक सेल्युलोज को इंजेक्शन मोल्डिंग या एक्सट्रूज़न के माध्यम से उत्पादों में बनने से पहले गुणों को बढ़ाने के लिए रासायनिक संशोधन (एस्टरिफिकेशन, एथरिफिकेशन) से गुजरता है।ये संशोधन यांत्रिक गुणों में सुधार करते हैंपानी/गर्मी प्रतिरोध और प्रसंस्करण क्षमता।

उच्च लागत, निम्न प्रदर्शन और वन संसाधनों पर संभावित दबाव सहित चुनौतियां बनी हुई हैं - नई उत्पादन प्रौद्योगिकियों और कृषि कचरे के उपयोग में अनुसंधान को प्रेरित करती हैं।

बहुलकरण प्लास्टिक विनिर्माण का मूल है, जो छोटे मोनोमर्स को बड़ी बहुलक श्रृंखलाओं में जोड़ता है। विभिन्न विधियां आणविक भार के माध्यम से प्लास्टिक गुणों को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित करती हैं,वितरण, शाखाओं, और स्टीरियोरेगुलेरिटी।

प्रमुख पोलीमराइजेशन प्रकार:

• मुक्त कण बहुलकरणःकणों द्वारा शुरू की जाने वाली श्रृंखला प्रतिक्रिया - हल्के परिस्थितियां, व्यापक अनुप्रयोग, लेकिन मुश्किल आणविक भार नियंत्रण और शाखा। पीई, पीपी, पीवीसी के लिए उपयोग किया जाता है।
• आयनिक बहुलकरण:आयनों (कैशन/आयनों) द्वारा शुरू की गई श्रृंखला प्रतिक्रिया - नियंत्रित आणविक भार और स्टीरियोरेगुलेरिटी लेकिन कठोर परिस्थितियों और सीमित दायरे के लिए उपयोग किया जाता है।
• समन्वय बहुलकरण:धातु उत्प्रेरक के साथ श्रृंखला प्रतिक्रिया - उच्च आणविक भार, उत्कृष्ट स्टीरियोरेगुलेरिटी, मजबूत नियंत्रण, लेकिन महंगे उत्प्रेरक और मांग वाली स्थितियां। एचडीपीई, पीपी के लिए उपयोग किया जाता है।
• पॉलीकंडेनसेशन:चरण-वृद्धि प्रतिक्रिया छोटे अणुओं (पानी, अल्कोहल) को मुक्त करती है - सरल और कम लागत वाली लेकिन चुनौतीपूर्ण आणविक भार नियंत्रण और साइड रिएक्शन। पॉलीएस्टर, पॉलीयामाइड, पॉलीयूरेथेन के लिए उपयोग किया जाता है।

विभिन्न अनुप्रयोगों की आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए, पॉलिमरों को स्थिर करने वाले, प्लास्टिसाइज़र, रंगद्रव्य आदि के साथ संशोधन से गुजरना पड़ता है, यांत्रिक गुणों, गर्मी/रासायनिक प्रतिरोध, प्रसंस्करण क्षमता में सुधार,और रूप.

सामान्य संशोधन दृष्टिकोणः

• भौतिक परिवर्तनःमिश्रण (पॉलिमर मिश्रण), भरने (शक्ति/कठोरता के लिए अकार्बनिक/कार्बनिक भरने के लिए जोड़ने) या सुदृढीकरण (शक्ति/कठोरता के लिए फाइबर/प्लेट) के माध्यम से भौतिक संरचना को बदलना।
• रासायनिक संशोधनःक्रॉसलिंकिंग (तापीय/रासायनिक प्रतिरोध के लिए आणविक बंधन), प्रत्यारोपण (सतह गुणों के लिए मोनोमर्स को संलग्न करना) के माध्यम से रासायनिक संरचना को बदलनाया अंत-समूह संशोधन (प्रतिक्रियाशीलता/संगतता के लिए कार्यात्मक टर्मिनल).

कम्पाउंडिंग पॉलिमर, एडिटिव्स और अन्य घटकों को मिलाकर अनुकूलित प्लास्टिक फॉर्मूलेशन बनाता है - विशिष्ट अनुप्रयोग आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए एक महत्वपूर्ण कदम।

प्रसंस्करण विभिन्न तरीकों से संशोधित पॉलिमरों को अंतिम उत्पादों में बदलता हैः

• इंजेक्शन मोल्डिंग:उच्च मात्रा, सटीक, जटिल आकारों (इलेक्ट्रॉनिक्स आवास, ऑटोमोबाइल भागों) के लिए मोल्ड में प्लास्टिक को पिघलना।
• एक्सट्रूज़नःनिरंतर प्रोफाइल/फिल्मों (पाइप, शीट, केबल) के लिए मर के माध्यम से पिघलना।
• धमाकेदार मोल्डिंग:खोखले वस्तुओं (कंटेनर, खिलौने, ईंधन टैंक) के लिए मोल्ड में पिघले हुए प्लास्टिक को फुलाना।
• कैलेंडरिंगःचिकनी फिल्मों/पत्रों (पैकेजिंग, फर्श) के लिए रोलर्स के माध्यम से दबाना।
• संपीड़न मोल्डिंग:बड़ी, जटिल वस्तुओं के लिए मोल्ड में हीटिंग/प्रेसिंग (कार इंटीरियर, उपकरण आवास) ।
• थर्मोफॉर्मिंग:बड़ी मात्रा में वस्तुओं (पैकेजिंग, ट्रे) के लिए वैक्यूम/दबाव के माध्यम से मोल्ड पर हीटिंग शीट्स।

प्लास्टिक प्रदूषण एक वैश्विक पर्यावरणीय संकट बन गया है जो पारिस्थितिकी तंत्र और मानव स्वास्थ्य को खतरे में डालता हैः

• समुद्री प्रदूषण:लाखों टन प्लास्टिक कचरा हर साल समुद्री जीवन को उलझाता है, माइक्रोप्लास्टिक के रूप में खाद्य श्रृंखला में प्रवेश करता है, और अंतरराष्ट्रीय समाधान की आवश्यकता होती है।
• भूमि प्रदूषण:संचित कचरा परिदृश्य को प्रभावित करता है, मिट्टी/पानी को रसायनों के माध्यम से प्रदूषित करता है और रोग वाहक पैदा करता है।
• वायु प्रदूषण:जलने से विषाक्त गैसें (डायॉक्सिन) और CO2 उत्सर्जित होती हैं, जिससे स्वास्थ्य को नुकसान होता है और जलवायु परिवर्तन में तेजी आती है।

Petroleum-based plastics rely on finite fossil fuels - dwindling resources will increase production costs and economic impacts while extraction/processing further damages environments and worsens climate change.

अधिकांश पेट्रोलियम प्लास्टिक अत्यधिक स्थिर होते हैं, प्राकृतिक रूप से विघटित होने के लिए दशकों या शताब्दियों की आवश्यकता होती है - भूमि पर लंबे समय तक खतरे और मिट्टी / पानी की गुणवत्ता को खतरे में डालने के लिए।

मूलभूत समाधान खपत में कमी से शुरू होते हैंः

• पुनः प्रयोज्य विकल्पों (बैग, बोतलें, बर्तन) को अपनाएं
• पर्यावरण के अनुकूल उत्पाद चुनें (बांस/लकड़ी के सामान)
• अत्यधिक पैकेजिंग को अस्वीकार करें
• पर्यावरण संबंधी पहल में भाग लें

बेहतर रीसाइक्लिंग प्रणाली और प्रौद्योगिकियां महत्वपूर्ण हैंः

• व्यापक संग्रह अवसंरचना विकसित करना
• जन जागरूकता/भागीदारी बढ़ाना
• कुशल रीसाइक्लिंग विधियों को आगे बढ़ाना

जैवविघटनीय सामग्री में नवाचार का वादा हैः

• लागत प्रभावी बायोप्लास्टिक के लिए अनुसंधान एवं विकास को तेज करना
• वाणिज्यिक स्वीकृति को बढ़ावा देना
• कठोर मानक स्थापित करें

प्लास्टिक लूप को बंद करने के लिए आवश्यक हैः

• रासायनिक रीसाइक्लिंग मोनोमर्स/फीड के लिए
• गैर पुनर्नवीनीकरण योग्य पदार्थों से ऊर्जा का पुनः उपयोग
• पुनर्नवीनीकरण उत्पादों में पुनर्नवीनीकरण

मजबूत शासन स्थायी प्रथाओं को सुनिश्चित करता हैः

• व्यापक कानून
• उल्लंघन के खिलाफ सख्त प्रवर्तन
• प्रभावी पर्यवेक्षण तंत्र

एक अपरिहार्य आधुनिक सामग्री के रूप में, प्लास्टिक पर्यावरण के लिए दबाव पैदा करते हुए जबरदस्त लाभ प्रदान करता है।प्लास्टिक की स्थिरता प्राप्त करने के लिए बहुआयामी दृष्टिकोणों की आवश्यकता होती है - खपत को कम करना, पुनर्चक्रण को बढ़ावा देना, विकल्पों में नवाचार करना, परिपत्र प्रौद्योगिकियों को आगे बढ़ाना और मजबूत नीतियों को लागू करना।हमारे सामूहिक कार्यों से यह निर्धारित होगा कि प्लास्टिक एक दायित्व बना रहेगा या पर्यावरण के लिए एक संपत्ति में बदल जाएगाप्लास्टिक का भविष्य हमारे हाथों में है - एक साथ मिलकर हम अपने ग्रह को सुरक्षित रख सकते हैं।