വരുന്നു കാർബൺ ഡയോക്സൈഡിൽ നിന്നും പ്ലാസ്റ്റിക്

ലോറൻസ് മാത്യു

ഗവേഷണങ്ങളാണ് പുതിയ വ്യവസായങ്ങളുടെ അടിത്തറ. ഗവേഷണശാലകളിൽ ഉടലെടുക്കുന്ന പുതിയ സാങ്കേതിക വിദ്യകൾ കാലക്രമേണ പുതിയ ഉൽപ്പന്നങ്ങളായും പ്രോസസുകളായും മാറുന്നു. ഇത് വ്യാവസായിക വളർച്ചയിൽ നാഴികക്കല്ലുകളിയി തീരുന്നു. മനുഷ്യ ചരിത്രത്തിൽ കണ്ടുപിടിക്കപ്പെട്ടിട്ടുള്ള വസ്തുക്കളിൽ ഏറ്റവും പ്രയോജനകരമായ ഒന്നാണ് പ്ലാസ്റ്റിക്. ഏത് രൂപത്തിലേക്കും മാറ്റുവാൻ കഴിയുന്ന ഇത് വ്യവസായങ്ങളുടെ വളർച്ചയിൽ ചെലുത്തിയ സ്വാധീനം ചെറുതല്ല. ചെറുതും വലുതുമായ നിരവധി സംരംഭങ്ങൾ പ്ലാസ്റ്റിക്കുമായി ബന്ധപ്പെട്ട് ഇവിടെയുണ്ട്. എന്നാൽ പരിസ്ഥിതിക്ക് ഏറ്റവും ഹാനികരമായ ഒന്ന് തന്നെയാണ് പ്ലാസ്റ്റിക് എന്നതും മറക്കാവുന്നതല്ല. ആയതിനാൽ 3 R Theory പ്രയോഗിക്കുന്നത് നന്നായിരിക്കും. Reduce, Reuse and Replace ബയോഡീഗ്രേഡബിൾ ആയ പ്ലാസ്റ്റിക് എന്ന ആശയത്തിനും ഏറെ പ്രസക്തിയുണ്ട്.

പ്ലാസ്റ്റിക് കാർബൺ ഡയോക്സൈഡിൽ നിന്ന്

പ്ലാസ്റ്റിക് ഒരു പെട്രോളിയം ഡെറിവേറ്റീവ് ആയതിനാൽ എല്ലാക്കാലവും പ്ലാസ്റ്റിക് കിട്ടിക്കൊണ്ടിരിക്കണം എന്നില്ല. ലോകം പെട്രോളിയം ഉൽപ്പന്നങ്ങൾക്ക് പകരക്കാരെ തിരയുന്ന കാലഘട്ടത്തിൽ പ്ലാസ്റ്റിക്കിന് മറ്റൊരു Alternative എന്ന ആശയത്തിന് ഏറെ പ്രസക്തിയുണ്ട്. ഇപ്പോൾ ഗവേഷണത്തിലുള്ള ഒരു സാങ്കേതിക വിദ്യയാണ് കാർബൺ ഡയോക്സൈഡിൽ നിന്നുള്ള പ്ലാസ്റ്റിക് എന്ന ആശയം. CO2 ഗ്യാസ് ഉപയോഗിച്ച് പ്ലാസ്റ്റിക് നിർമ്മിക്കുന്ന ഒരു പുതിയ രീതിയാണ് ഇത്. വ്യവസായ ശാലകളിൽ നിന്ന് വൻ തോതിൽ കാർബണിക വസ്തുക്കൾ പുറത്തേക്ക് വരുന്നതാണ് ഈ രീതിയിൽ ചിന്തിക്കുവാൻ ശാസ്ത്രഞ്ജൻമാരെ പ്രേരിപ്പിച്ചത്. വ്യവസായ ശാലകളിൽ നിന്നു പുറത്ത് പോകുന്ന ഗ്യാസുകൾ അവ അന്തരീക്ഷത്തിൽ കലരുന്നതിന് മുന്നമേ ക്യാപ്ചർ ചെയ്തിട്ട് അതിലുള്ള കാർബൺ ഡയോക്സൈഡ് ബയോഡിഗ്രഡബിൾ പ്ലാസ്റ്റിക് ആക്കി മാറ്റുക എന്നതാണ് ഇവിടെ ചെയ്യുന്നത് എന്ന് സാമാന്യമായി പറയാം. കാർബൺ ഡൈ ഓക്സൈഡിൽ നിന്നും പ്ലാസ്റ്റിക് ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്നത് പ്ലാസ്റ്റിക് മലിനീകരണവും കാർബൺ ബഹിർഗമനവും കുറയ്ക്കുന്നതിനുള്ള ഒരു പുതിയ മാർഗമാണ്.

ചില കണ്ടെത്തലുകൾ

ഈ ദിശയിലേക്കുള്ള ആദ്യ ചുവട് വെപ്പാണ് ഫിൻലഡിലെ റിഹിമാക്കിയിലുള്ള വേസ്റ്റ് മാനേജെൻറ് കമ്പനിയായ Fortum Recycling & Waste (https://rw.fortum.com) ബയോ ഡിഗ്രഡബിൾ ആയ പ്ലാസ്റ്റിക് നിർമ്മിച്ചതിലൂടെ സാധ്യമായത്. ഓരോ വർഷവും യൂറോപ്പിൽ നിന്ന് മാത്രം 100 മില്യൺ ടൺ ഇൻഡസ്ട്രിയൽ വേസ്റ്റ് ആണ് ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കപ്പെടുന്നത്. ഇത് ഇൻസിനറേറ്റ് ചെയ്യുകയാണ് ചെയ്യുന്നത്. Fortum Recycling & Waste കമ്പിനിയുടെ സി ഇ ഓ ആയ ശ്രി. ടോണി റെഹിൻ പറയുന്നത് ഇൻസിനിറേഷൻ മുഖാന്തിരം അന്തരീക്ഷത്തിലേക്ക് പോകുന്നതായ കാർബൺ ഡയോക്സൈഡിൻറെ 90 ശതമാനവും ഇങ്ങനെ പ്ലാസ്റ്റിക് ആക്കി മാറ്റുവാൻ കഴിയുമെന്നാണ്.

ഇംഗ്ലണ്ടിലെ പ്രശസ്തമായ യൂണിവേഴ്സിറ്റി ഓഫ് ബാത്തിലെ Centre for Sustainable Chemical Technologies (CSCT) ലെ പ്രൊഫസർ Antoine Burchard കാർബൺ ഡയോക്സൈഡും ക്സൈലോസും (Xylose) (ഒരു തരം പഞ്ചസാര) ഉപയോഗിച്ച് പോളികാർബണേറ്റ് ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുന്നതിൽ വിജയിച്ചിട്ടുണ്ട്. മരത്തിൽ നിന്നും, സ്കോയിൽ നിന്നും ഉപയോഗിച്ച കാപ്പിക്കുരുവിൽ നിന്ന് പോലും എളുപ്പത്തിൽ വേർ തിരിച്ചെടുക്കുവാൻ കഴിയുന്ന ഒരു തരം പഞ്ചസാരയാണ് Xylose. കാർബൺഡയോക്സൈഡും Xylose ഉം ഒരു ഉൽപ്രേരകത്തിന്റെ സഹായത്തോടെ ഒരു cyclic carbonate monomer ആക്കി മാറ്റുന്നു. ഇത് പിന്നീട് പോളിമറൈസ് ചെയ്ത് polycarbonate plastic ആക്കി മാറ്റുന്നു. ഇത് ബയോ ഡിഗ്രജബിൾ ആണെന്നാണ് ഏറ്റവും പ്രധാനപ്പെട്ട കാര്യം.

പ്രസക്തിയെന്ത്

അന്തരീക്ഷത്തിലേക്കുയരുന്ന ഗ്രീൻ ഹൌസ് ഗ്യാസിന്റെ 3.4 ശതമാനവും പ്ലാസ്റ്റിക് മുഖാന്തിരം ആണെന്നാണ് പഠനങ്ങൾ കാണിക്കുന്നത്. പ്ലാസ്റ്റിക് Emissions ൻറെ 60 ശതമാനവും അതിൻറെ ഉൽപ്പാദന സമയത്തും 29 ശതമാനം വിതരണ സമയത്തും 11 ശതമാനം Disposal സമയത്തും ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കപ്പെടുന്നുവെന്നാണ് കണക്ക്, ഓരോ വർഷവും വലിച്ചെറിയപ്പെടുന്ന 353 മില്യൺ ടൺ പ്ലാസ്റ്റിക്കിന്റെ 9 ശതമാനം മാത്രമാണ് റീസൈക്കിൾ ചെയ്യപ്പെടുന്നത്. ലോകത്ത് ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കപ്പെടുന്ന പ്ലാസ്റ്റിക്കിന്റെ 93 ശതമാനവും ഫോസിൽ ഫ്യൂവലിൽ നിന്നും ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുന്നവയാണ്. ഇവിടെയാണ് അവശ്യ വസ്തുവായ പ്ലാസ്റ്റിക് ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുവാൻ ബദൽ മാർഗ്ഗങ്ങൾ തേടേണ്ടതിന്റെ ആവശ്യകത വെളിവാകുന്നത്. കാരണം ഫോസിൽ ഫ്യൂവൽ കാലാന്തരത്തിൽ തീർന്ന് പോകുന്നതാണ്.

എങ്ങനെ സാധ്യമാകുന്നു.

വ്യവസായിക സ്രോതസ്സുകളിൽ നിന്നോ (ഉദാ: പവർ പ്ലാന്റുകൾ, സിമന്റ് ഫാക്ടറികൾ) അല്ലെങ്കിൽ അന്തരീക്ഷത്തിൽ നിന്നോ കാർബൺ ഡയോക്സൈഡ് ശേഖരിക്കുന്നതാണ് ആദ്യ ഘട്ടം. ഡയറക്ട് എയർ കാപ്ചർ (DAC) പോലുള്ള സാങ്കേതികവിദ്യകൾ ഉപയോഗിച്ച് കാർബൺ ഡയോക്സൈഡ് ശുദ്ധീകരിക്കുന്നതാണ് അടുത്തതായി ചെയ്യുന്നത്. ഇങ്ങനെ ശുദ്ധീകരിക്കപ്പെട്ട കാർബൺ ഡയോക്സൈഡിനെ രാസപ്രവർത്തനങ്ങളിലൂടെ പ്ലാസ്റ്റിക് ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്നതിന് ആവശ്യമായ മോണോമറുകളാക്കി (പ്ലാസ്റ്റിക് ഉത്പാദനത്തിനുള്ള അടിസ്ഥാന ഘടകങ്ങൾ) മാറ്റുന്നതാണ് അടുത്ത ഘട്ടം. ഇതിന് പല രീതിയിലുള്ള സാങ്കേതിക വിദ്യകൾ ഉപയോഗിക്കാം.

• ഇലക്ട്രോകെമിക്കൽ റിഡക്ഷൻ: വൈദ്യുതി ഉപയോഗിച്ച് CO2- വിനെ ഇഥിലീൻ അല്ലെങ്കിൽ മെഥനോൾ പോലുള്ള രാസവസ്തുക്കളാക്കി മാറ്റുന്നു.
• ഉൽപ്രേരക പ്രക്രിയകൾ: CO2-നെ എപ്പോക്സൈഡുകളുമായി സംയോജിപ്പിച്ച് പോളികാർബണേറ്റുകൾ പോലുള്ള പോളിമറുകൾ ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്നു.
• ജൈവ പ്രക്രിയകൾ: സൂക്ഷ്മജീവികൾ അല്ലെങ്കിൽ എൻസൈമുകൾ ഉപയോഗിച്ച് COയെ പോളിഹൈഡ്രോക്സിആൽക്കനോയേറ്റുകൾ (PHA) പോലുള്ള ബയോപ്ലാസ്റ്റിക്സ് ആക്കി മാറ്റുന്നു.

മോണോമറുകൾ പോളിമറുകളാക്കി (ദീർഘ ശൃംഖലകളാക്കി) മാറ്റുന്ന പോളിമറൈസേഷനാണ് അടുത്ത ഘട്ടം.

കാർബൺ ഡയോക്സൈഡിൽ നിന്നും ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുവാൻ കഴിയുന്ന പ്ലാസ്റ്റിക്കുകൾക്കുദാഹരണമാണ് പോളികാർബണേറ്റുകൾ: ഐഗ്ലാസ് ലെൻസുകൾ, DVD5, ബിൽഡിംഗ് മെറ്റീരിയലുകൾ എന്നിവയിൽ ഉപയോഗിക്കുന്നു. പോളിയൂറിഥെയ്നുകൾ: ഫോമുകൾ, പശകൾ, കോട്ടിംഗുകൾ എന്നിവയിൽ ഉപയോഗിക്കുന്നു. പോളിഹൈഡ്രോക്സി ആൽക്കനോയേറ്റുകൾ (PHA): പാക്കേജിംഗ്, മെഡിക്കൽ ഉപകരണങ്ങൾ എന്നിവയിൽ ഉപയോഗിക്കുന്ന ബയോഡിഗ്രേഡബിൾ പ്ലാസ്റ്റിക് എന്നിവ.

പ്രധാന കമ്പനികൾ

ന്യൂലൈറ്റ് ടെക്നോളജീസ് (Newlight Technologles) (https//www.newlight.com) അമേരിക്കൻ ഐക്യനാടുകളിൽ സ്ഥിതിചെയ്യുന്ന ഒരു ബയോടെക്നോളജി കമ്പനിയാണ്. ഇത് കാർബൺ ക്യാപ്ചർ ആൻഡ് യൂട്ടിലൈസേഷൻ (CCL) സാങ്കേതികവിദ്യ ഉപയോഗിച്ച് സുസ്ഥിരമായ പ്ലാസ്റ്റിക് ഉൽപ്പന്നങ്ങൾ നിർമ്മിക്കുന്നുണ്ട്. ന്യൂലൈറ്റ് ടെക്നോളജീസ് എയർകാർബൺ (Air Carbon) എന്ന ബ്രാൻഡ് പ്ലാസ്റ്റിക് ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്നു, ഇത് കാർബൺ ഡൈഓക്സൈഡ് (CO2) ഉപയോഗിച്ച് നിർമ്മിക്കപ്പെടുന്ന ഒരു ബയോഡിഗ്രേഡബിൾ പ്ലാസ്റ്റിക് ആണ്. CO2നെ മീഥെയ്ൻ ഉപയോഗിച്ച് സംയോജിപ്പിച്ച് പോളിഹൈഡ്രോക്സിആൽക്കനോയേറ്റുകൾ പ്ലാസ്റ്റിക് ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്നുണ്ട്. CO2നെ മീഥെയ്ൻ ഉപയോഗിച്ച് (PHA) എന്ന ബയോഗീഗ്രേഡബിൾ പ്ലാസ്റ്റിക് ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്നുണ്ട്. 

Covestro എന്ന കമ്പനി (https://www.covestra.com/en) ജർമ്മനിയിലെ ലെവർകുസൈനിൽ സ്ഥിതിചെയ്യുന്ന ഒരു ആഗോള മെറ്റീരിയൽസ് മാനുഫാക്ടറിംഗ് കമ്പനിയാണ്. പോളിമറുകൾ, പ്ലാസ്റ്റിക്, ഹൈ-ടെക് മെറ്റീരിയലുകൾ എന്നിവയുടെ ഉത്പാദനത്തിൽ ഏർപ്പെട്ടിരിക്കുന്ന ഈ കമ്പനിയിലെ ശാസ്ത്രജ്ഞർ കാർബൺ ഡൈഓക്സൈഡ് (CO2) ഉപയോഗിച്ച് പ്ലാസ്റ്റിക് ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്നതിനുള്ള സാങ്കേതിക വിദ്യ വികസിപ്പിക്കുന്നതിൽ മുൻപന്തിയിൽ നിൽക്കുന്നു. കാർബൺ ഡൈ ഓക്സൈഡിനെ പ്ലാസ്റ്റിക് ആക്കി മാറ്റുവാൻ സഹായകരമായ ഒരു ഉൽപ്രേരകം അവർ കണ്ടെത്തിക്കഴിഞ്ഞു. മാട്രസ്സുകൾ, കാർ സീറ്റുകൾ, ഇൻസുലേഷൻ മെറ്റീരിയലുകൾ എന്നിവയുണ്ടാക്കാക്കുവാൻ ഉപയോഗിക്കുന്ന പോളിയൂറിഥെയ്ൻ ഫോമുകൾ ആണ് കമ്പനിയുടെ ഉൽപ്പന്നം. കാർഡിയോൺ എന്നതാണ് പേര്.

പ്ലാസ്റ്റിക് ഉണ്ടാക്കുവാൻ ഉപയോഗിക്കുന്ന എഥനോൾ ആണ് അമേരിക്കയിലെ ലാൻസാടെക് (https:tanzatech.com/ ) എന്ന കമ്പനിയുടെ ഉൽപ്പന്നം.

SkyNano (https://skynano.co/) എന്ന കമ്പനി അമേരിക്കയിലെ ടെന്നസി സംസ്ഥാനത്ത് ആണുള്ളത്. കാർബൺ ഡയോക്സൈഡിനെ കാർബൺ നാനോ ട്യൂബാക്കി മാറ്റുന്നതിൽ ഇവർ വിജയിച്ചിട്ടുണ്ട്.

സ്റ്റാർട്ടപ്പുകൾ ആരംഭിക്കാം

കാർബൺ ഡയോക്സൈഡിൽ നിന്നുള്ള പ്ലാസ്റ്റിക് നിർമ്മാണം, പാരിസ്ഥിതിക ആഘാതങ്ങൾ കുറയ്ക്കുന്നതിനും പ്ലാസ്റ്റിക് മലിനീകരണത്തിന് പ്രതിരോധം നൽകുന്നതിനും പ്രാധാന്യമർഹിക്കുന്ന ഒരു സാങ്കേതികവിദ്യയായി ഉയർന്ന് വരുന്നുണ്ട്. വ്യവസായങ്ങൾ മുതൽ ഗവേഷണ കേന്ദ്രങ്ങൾ വരെ, ലോകമാകെയുള്ള സ്റ്റാർട്ടപ്പുകൾ ഈ സങ്കല്പത്തിൽ പുതിയ ചിന്തകളും സുസ്ഥിരമായ ഉൽപ്പന്നങ്ങളുമായി മുന്നോട്ട് പോവുകയാണ്. ഇതൊരു നൂതന സാങ്കേതിക വിദ്യ ആയതിനാൽ സ്റ്റാർട്ടപ്പുകൾക്ക് ഏറെ സാധ്യതയുള്ള മേഖലയാണ്. സ്റ്റാർട്ടപ്പുകൾ എന്ന് ചിന്തിക്കുമ്പോൾ കേവലം ഐ ടി യിൽ മാത്രമൊതുങ്ങാതെ നൂതനമായ മേഖലകളിലേക്കും കടന്ന് ചെല്ലുവാൻ കഴിയണം. കെമിസ്ട്രി, പോളിമർ ടെക്നോളജി, കെമിക്കൽ എഞ്ചിനിയറിങ്ങ്, പ്ലാസ്റ്റിക് ടെക്നോളജി തുടങ്ങിയ വിഷയങ്ങളിലൊക്കെ ബിരുദങ്ങളുള്ളവർക്ക് സ്റ്റാർട്ടപ്പുകളാരംഭിക്കുവാനും, രംഗത്ത് ഗവേഷണം നടത്തുവാനും കഴിയണം.

ഭാവിയെന്ത്

കാർബൺ ഡൈഓക്സൈഡിൽ (CO2) നിന്നും പ്ലാസ്റ്റിക് ഉണ്ടാക്കുന്ന സാങ്കേതിക വിദ്യയുടെ ഭാവി വളരെ പ്രതീക്ഷാജനകമാണ്. ഈ സാങ്കേതികവിദ്യ പ്ലാസ്റ്റിക് മലിനീകരണവും കാർബൺ ഡൈഓക്സൈഡ് ബഹിർഗമനവും കുറയ്ക്കുന്നതിനുള്ള ഒരു സുസ്ഥിരമായ പരിഹാര മാർഗ്ഗമാണ്. കാർബൺ ഡയോക്സൈഡ് ശേഖരിക്കുകയും, അതിനെ ഫലപ്രദമായ രീതിയിൽ പ്ലാസ്റ്റിക്കായി പരിവർത്തനപ്പെടുത്തുകയും ചെയ്യുന്നത്, പൈലറ്റ് ഘട്ടത്തിൽ ചിലവുകൾ ഉയർന്നതാവാം എങ്കിലും പിന്നീട് ആധുനിക സാങ്കേതിക വിദ്യകൾ വഴി ഇത് ചിലവ് കുറഞ്ഞത് ആയി മാറുമെന്ന് പ്രതീക്ഷിക്കാം. അത് വഴി ഇത് വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുവാനും കഴിയും. സർക്കാർ പിന്തുണയും വ്യവസായ സഹകരണങ്ങളും ഈ സാങ്കേതികവിദ്യയുടെ വികസനവും പ്രയോഗവും വേഗത്തിലാക്കും.

നവീന സാങ്കേതിക വിദ്യകൾ, ഗവേഷണ രംഗത്ത് പുതുതായി വരുന്ന ആവിഷ്കാരങ്ങൾ, സുസ്ഥിരമായ ഉൽപ്പന്നങ്ങളുടെയും പ്രക്രിയകളുടെയും ആവശ്യകത ലോകത്തെ പ്രതിസന്ധികളെ പരിഹരിക്കുന്നതിന് ഉപകാരകമായ ഒരു ഭാവി സൃഷ്ടിക്കുന്നുണ്ട്. സ്റ്റാർട്ടപ്പുകൾ ഈ അവസരങ്ങളെ പുതിയ വ്യവസായങ്ങളെ രൂപകൽപ്പന ചെയ്യുന്നതിനും, പരിസ്ഥിതിയുടെ ഭാവിയെ മികച്ചതാക്കുന്നതിനും ഉപയോഗപ്പെടുത്താൻ കഴിയേണ്ടതാക്കി മാറ്റേണ്ടതുണ്ട്.