विज्ञानवाटा : प्लॅस्टिकच्या विघटनाचा आशेचा किरण

प्लॅस्टिकमुळे होणाऱ्या प्रदूषणाच्या समस्येवर अनेक प्रयोगशाळांमध्ये संशोधन चाललेलं आहे. आपल्या परिसरामधील प्रदूषण टाळण्यासाठी जैवविघटनशील पॉलिमर निर्माण करण्याचा प्रयत्न केला जातोय. खनिज तेल किंवा पेट्रोकेमिकल्स यांचा वापर न करता प्लॅस्टिक तयार करण्याचे प्रयोग यशस्वी होत आहेत.

आपल्या दैनंदिन जीवनात प्लॅस्टिक किंवा पॉलिमरचा वापर मोठ्या प्रमाणात होत असतो. आता त्याचं प्रमाण वाढलंय. विशेषतः पॅकेजिंग, वाहनांमधील सुटे भाग आणि कृत्रिम धागे तयार करण्यासाठी विविध प्रकारच्या पॉलिमरचा वापर होतो. एका निरीक्षणानुसार कोणतीही व्यक्ती प्लॅस्टिक पदार्थांपासून एक मीटरपेक्षा जास्त दूर नसते! पॉलिमरच्या उपयुक्ततेमुळे मागणी सातत्याने वाढत आहे.

प्रतिवर्षी काही देशांमध्ये दरडोई पॉलिमरचा वापर (किलोग्रॅममध्ये) पुढीलप्रमाणे - अमेरिका ६८, युरोप ५०, जपान ४६, चीन ३८, मेक्सिको ३० आणि ब्राझील २६. भारतात दरडोई फक्त आठ कि. ग्रॅ. पॉलिमर वापरले जाते.

प्लॅस्टिक किंवा पॉलिमरचे अनेक प्रकार आहेत. पॉलिइथिलीन पारदर्शक असून वीज व उष्णतारोधक आहे. पॉलिप्रॉपिलीन बहुतांशी दुधाळ रंगाचं असतं. ते रसायनरोधक असून त्याच्यापासून उत्तम खेळणी, बुचं, मच्छीमारीसाठी जाळी आणि वाहनांचे काही सुटे भाग बनवता येतात. पॉलिस्टायरिन (स्टायरोफोम) पॅकिंगसाठी, इन्शुलेटर म्हणून आणि ऑडिओ कॅसेटच्या बनावटीसाठी वापरतात.

‘पॉलिइथिलिन टेरेथॅलेट’पासून कपड्यांसाठी टिकाऊ धागा तयार होतो आणि पाणी, तेल यासारखे द्रवरूप पदार्थ साठवून ठेवण्यासाठी उत्तम आहे. प्लॅस्टिकचे हे सर्व प्रकार आपल्या दैनंदिन जीवनात उपयुक्त आहेत. तथापि ते वाजवीपेक्षा जास्त टिकाऊ आहेत. वापरून झाल्यावर त्यांचा निचरा होण्यासाठी प्रदीर्घकाळ लागतो. परिणामी पर्यावरणामध्ये प्लॅस्टिकचे प्रदूषण दिसून येते. यामुळे प्लॅस्टिकचा वापर कमी करा; त्याचा पुनर्वापर करा-असा आपल्याला संदेश दिला जातो.

सध्याचा जमाना ‘रिड्यूस, रियुज् आणि रिसायकल’चा आहे! सुदैवाने काही प्रकारच्या प्लॅस्टिकचा पुनर्वापर करता येतो. आपल्या देशात अनेक श्रमजीवी पहाटेपासून मोलमजुरी करून प्लॅस्टिकवर्गीय कचरा गोळा करतात. नंतर त्याचे वर्गीकरण करून तो पुनर्वापर (रिसायकल) करण्यासाठी एखाद्या ठेकेदाराला विकतात. यामुळे त्यांना रोजीरोटी मिळते. कोरड्या कचऱ्यातील प्लॅस्टिक मटेरियल कमी झाल्यामुळे काही प्रमाणात प्रदूषणही कमी होते.

याचा अर्थ भारतात प्लॅस्टिक मटेरियलचा पुनर्वापर चांगल्या प्रमाणत होतो. जगातील, म्हणजे सुमारे नऊ टक्के प्लॅस्टिकचा पुनर्वापर किंवा रिसायकलिंग होते. उरलेले सर्व समुद्राला जाऊन मिळते. यामुळे प्लॅस्टिक किंवा पॉलिमरचे प्रमाण सागरी पाण्यात वाढलेले आहे.

पणजीत राष्ट्रीय सागरीविज्ञान संस्था आहे. तेथे भारताच्या पश्चिम किनाऱ्यावरील समुद्राच्या पाण्याचे पृथक्करण करण्यात आले. ते भौतिकी, रासायनिक आणि जैविक पद्धतीने केलेले होते. तेव्हा त्यांना ७२० किलोमीटर लांबीच्या किनाऱ्यावरील पाण्यात प्लॅस्टिकचे सुमारे तीन ते १०० मिलीमीटर लांबीरुंदीचे कण मिळाले. त्याबरोबर सूक्ष्म, अतिसूक्ष्म कणांचे प्रमाण जास्त असल्याचे लक्षात आले.

हे कण दीर्घकाळ तरंगत राहिल्यामुळे अनेक रासायनिक पदार्थ त्यावर शोषले जातात. ते जलचरांना अपायकारक ठरतात. संशोधकांना गोवा आणि कर्नाटकच्या किनारपट्टीपेक्षा कोकणच्या किनाऱ्यावर जास्त प्रदूषण असल्याचे दिसून आले. येथील बंदरं, नदींमार्फत आलेले दूषित पाणी, कारखाने, निवासी भागातील सांडपाणी आणि पर्यटकांची वाढती संख्या यामुळे प्रदूषण वाढत असते. अर्थातच ही समस्या जागतिक आहे.

एका आंतरराष्ट्रीय संशोधनानुसार, जगभरच्या महासागरांमध्ये १७१ ट्रिलियन प्लॅस्टिकचे कण आहेत. हा आकडा मोठा आहे कारण एक ट्रिलियन म्हणजे शंभर अब्ज. या कणांचे वजन २३ लाख टन असावे, असा अंदाज आहे. या पाण्यात प्रदूषक पदार्थांची सातत्याने भर पडत असते.

सागरात गेलेल्या प्लॅस्टिकचे रासायनिक विघटन सावकाश होते, पण सूक्ष्मकण लवकर तयार होतात. त्याचा जलचर प्राण्यांना उपद्रव होतो. जगामध्ये प्रतिवर्षी वापरून वाया जाणाऱ्या प्लॅस्टिक/पॉलिमरचे प्रमाण सुमारे ३५ कोटी टन आहे. त्यातील १० ते १७ लाख टन समुद्रात जात असावे, असा अंदाज आहे.सागरातील प्लॅस्टिकचे जैवविघटन

वाया गेलेल्या प्लॅस्टिकमुळे कोणत्याही परिसरात प्रदूषण वाढत जाते. समुद्रामधील अतिसूक्ष्म प्लॅस्टिकच्या कणांचे प्रदूषण धोकादायक आहे. सुदैवाने आशेचे काही किरण दिसू लागले आहेत. ज्या प्लॅस्टिक किंवा पॉलिथिनच्या कणांवर भरपूर प्रकाश पडलेला आहे, त्या भागातील रासायनिक बंध ‘फोटो-ऑक्सिडेशन’ प्रक्रियेमुळे कमकुवत होतात.

कारण सूर्यप्रकाशातील अतिनील किरण प्लॅस्टिकवरील रासायनिक बंधांवर प्रक्रिया करून त्याची लवचिकता नष्ट करतात. त्यामुळे एका सागरी बुरशीला (फंगस्) पॉलिथिनच्या त्या भागावर वाढण्यासाठी वाव मिळतो. या बुरशीचे नाव आहे - ‘पी. अल्बम्’ (पॅरेंग्योडॉन्टियम् अल्बम्). ही बुरशी अन्य काही सूक्ष्मजीवांच्या सान्निध्यात असते. त्यामुळे अनेक सूक्ष्मजीव एकत्रितपणे प्लॅस्टिकचे जैवविघटन करत असतात. ते मंदगतीने होते.

कारण प्रतिदिन एक ग्रॅम प्लॅस्टिकमधील केवळ अर्धा मिलिग्रॅम प्लॅस्टिक कमी होते. हे संशोधन ‘नेदर्लंड्स इन्स्टिट्यूट फॉर सी रिसर्च’ येथील संशोधकांनी केलंय. काही वर्षांपूर्वी सावित्रीबाई फुले पुणे विद्यापीठातील संशोधकांनी प्लॅस्टिक मटेरियलचे जैवविघटन करणाऱ्या ऍस्परजिलसवर्गीय दोन बुरशींचा शोध घेतलेला होता. या बुरशीचे प्रकार त्यांनी खारफुटीच्या जंगलातील पाण्यातून वेगळे केलेले होते.

प्लॅस्टिकमुळे होणाऱ्या प्रदूषणाच्या समस्येवर अनेक प्रयोगशाळांमध्ये संशोधन चाललेलं आहे. आपल्या परिसरामधील प्रदूषण टाळण्यासाठी जैवविघटनशील पॉलिमर निर्माण करण्याचा प्रयत्न केला जातोय. खनिज तेल किंवा पेट्रोकेमिकल्स यांचा वापर न करता प्लॅस्टिक तयार करण्याचे प्रयोग यशस्वी होताहेत.

मका किंवा बटाट्यामधील स्टार्च, बायोमास (सेल्युलोज), दुधामधील केसीननामक प्रथिन, कोळंबीची फोलफटं यांचा वापर करून प्लॅस्टिकचे उत्पादन करता येतं. हा कच्चा माल पुनर्निर्मित करता येईल, असा आहे. हे प्लॅस्टिक जैवविघटनशील असते. ते दीर्घकाळ टिकत नसल्यामुळे (जणू स्वतःहून) आपोआप जमिनीत विलीन होते. त्याचा शेवट होताना फक्त पाणी आणि कार्बन डायॉक्साईड बाहेर पडतो.

‘बॅसिलस् मेगॅटेरियम’ सारख्या जीवाणूमार्फत ‘पीएचबी’ (पॉलि हायड्रॉक्सि ब्युटिरेट) नामक प्लॅस्टिक बनवता येते. असे प्लॅस्टिक शंभर वर्षांपूर्वी फ्रान्सच्या मॉरिस लेमॉयग्ने यांनी प्रयोगशाळेत करून दाखवले होते. आता जनुकबदल केलेल्या वनस्पतीकडून ‘पीएचबी’ करता येते. तसेच लॅक्टिक आम्लापासून पॉलिलॅक्टिक ऍसिड (पीएलए) पॉलिमरची निर्मिती करता येते.

याचा विलयबिंदू कमी असल्यामुळे थ्री-डी प्रिंटिंगसाठी, पॅकेजिंग, वैद्यकशास्त्रात शस्त्रक्रिया करताना याचा उपयोग होतो. काही उद्योजकांनी ‘बायोडिग्रेडेबल पीएचबी’ वापरून चमचे-काटे-सूरी आदी तयार केले आहेत. ते एकदा वापरून बाद केले जातात. ‘पीएचबी’ आणि ‘पीएलए’ हे पॉलिमरचे दोन्ही प्रकार पर्यावरणानुकूल आहेत, कारण त्याची निर्मिती करताना खनिज तेल न वापरता मका, बटाटा, साखर असे कृषिक्षेत्रातील पदार्थ वापरतात.

शिवाय दोन्ही जैवविघटनशील आहेत. अशा प्रकारच्या पॉलिमर-निर्मितीला ‘हरित रसायनशास्त्र’ म्हणतात. अक्षय विकासाचे हे उदाहरण आहे. प्रदूषणाचा धोका सर्वत्र पसरलेला असताना प्लॅस्टिक आणि पॉलिमरने संशोधकांच्या मदतीने पर्यावरणप्रिय पथावरून प्रवासाचे प्रस्थान ठेवले आहे.

(लेखक विज्ञानाचे अभ्यासक आहेत.)