डॉ. उत्तम पाटील, डॉ. सुजाता पाटील १९०७ साली लिओ बेकलॅंडने प्लास्टिकचा शोध लावला त्यानंतर अल्पावधीतच प्लॅस्टिकने संपूर्ण जग व्यापले आणि प्लास्टिक युग उदयास आले. ‘प्लास्टिकशिवाय जगणे नाही’ इतके या अविघटनशील पदार्थाने जनसामान्यांना आपलेसे केले. ‘एक वेळ वापरा आणि फेकून द्या’ याचा भयंकर परिणाम म्हणजे दरवर्षी साधारणतः ४०० दशलक्ष टन टाकाऊ प्लास्टिक जगभर निर्माण होते. १९५० पासून जगात तयार झालेल्या ९.१ अब्ज टन प्लास्टिकपैकी ६.९ अब्ज टन प्लास्टिक कचऱ्याच्या स्वरूपात आहे, केवळ ९ % प्लास्टिकचा पुर्नवापर झाला तर काही जमिनीच्या पुर्नभरणासाठी वापरले तर उर्वरित महासागरात साठत गेले. महासागरातल्या या प्लास्टिक ढिगाऱ्याचा विपरीत परिणाम अनेक जैव घटकावर होत आहे. जवळपास ८६ टक्के सागरी कासवे, ४४ टक्के समुद्री पक्षी आणि ४३ टक्के सागरी सस्तन जीवांवर प्लास्टिकचे दुष्परिणाम होत आहेत. त्याचबरोबर अनेक प्रजाती नष्ट झाल्या आहेत आणि काही प्रजाती नष्ट होण्याच्या मार्गावर आहेत. तरंगणाऱ्या प्लास्टिकमुळे पाण्यात विरघळणाऱ्या ऑक्सिजनचे प्रमाण घटते आहे परिणामी, जलचर आणि एकूणच परिसंस्था धोक्यात आहे. जमिनीत गाडले गेलेल्या प्लास्टिकचा परिणाम मातीचा पोत, मातीची गुणवत्ता, वनस्पतीच्या वाढीसाठी उपयुक्त असणारे जिवाणू, पाण्याचे स्रोत, प्रवाह व इतर नैसर्गिक घटकावर होत आहे. अंत्यत धोकादायक घटक म्हणजे मायक्रोप्लास्टिक! हवा, सूर्यप्रकाश आणि अन्य नैसर्गिक घटकामुळे प्लास्टिकचे रूपांतर प्लास्टिक कणात होते जे कण मातीच्या भौतिक व रासायनिक गुणधर्मावर परिणाम करतात. त्यामुळे, पिकउत्पादनात बऱ्याच अंशी घट होऊ शकते. दुसरे महत्वाचे म्हणजे हे कण सहजासहजी मातीपासून वेगळे करणे शक्य नसते. मातीत या कणांचे प्रमाण वाढत गेल्यास मातीची पाणी धरून ठेवण्याची क्षमता, उबवण व उत्पादन क्षमता कमी होते आणि माती नापीक होण्याचा धोका वाढतो. मायक्रोप्लास्टिक मानवी आरोग्यास फारच धोकादायक आहे. प्लास्टिकमधील अनेक रसायनांमुळे हार्मोन्सचे असंतुलन, प्रजनन समस्या होतेच त्याचबरोबर कर्करोग होण्याची शक्यता वाढते. मायक्रोप्लास्टिकमधून बाहेर पडणारी बिसफेनॉल व थॅलेट ही रसायने मानवाच्या प्रजनन क्षमतेवर परिणाम करतात. पुरुषामध्ये थॅलेट हे संयुग रक्त प्रवाहात गेल्यावर टेस्टोस्टेरॉन हॉर्मोन्स निर्मितीवर परिणाम करते ज्यामुळे टेस्टोस्टेरॉनची पातळी घटते. अलीकडील अभ्यासाने हे सिद्ध केले आहे कि, जगभरात थॅलेटमुळे पुरुष प्रजनन क्षमता कमालीची घटली आहे. संशोधनात असेही दिसून आले आहे की, थॅलेट संयुग मधुमेह आणि इन्सुलिन प्रतिरोध, स्तनाचा कर्करोग, लठ्ठपणा, चयापचय विकार आणि रोगप्रतिकारक कार्याशी संबंधित असू शकते. या संयुगामुळे हृदयविकाराचा झटका येऊ शकतो इतके ते धोकादायक आहे. प्लास्टिकला पर्याय प्लास्टिकचे वैशिष्ट्य म्हणजे त्याची कोणत्याही रासायनिक पदार्थाबरोबर शक्यतो क्रिया होत नाही, ते वजनाने हलके व स्वस्त आहे, कोणत्याही आकारात उपलब्ध होते, आणि त्यामध्ये पदार्थ दीर्घकाळ टिकू शकतात. मात्र, एक वेळ वापरून फेकून दिल्याने प्लास्टिक कचऱ्यात प्रचण्ड प्रमाणात वाढ होते. भारतात २०१८-१९ मध्ये १७० लाख टन (प्लास्टिंडिया अहवाल, २०१९) प्लास्टिकचे उत्पादन झाले. २०१९-२० मध्ये साधारणतः ३४.७ लाख टन प्लास्टिक कचरा निर्माण झाला पैकी १५.८ लाख टन प्लास्टिक कचऱ्याचा पुर्नवापर करण्यात आला तर १.६७ लाख टन कचऱ्यावर सह-प्रक्रिया करण्यात आली. म्हणजे जवळपास ५० टक्के प्लास्टिकचा पुर्नवापर करण्यात आला. जर ५० टक्के प्लास्टिक कचरा म्हणजे १७ ते १८ लाख टन कचरा प्रत्येक वर्षी साठत गेला तर १० वर्षात जवळपास २०० लाख टन प्लास्टिक कचरा निर्माण होईल ज्याचा भविष्यात पर्यावरणावर गंभीर परिणाम होईल आणि संपूर्ण निसर्गचक्र कोलमडेल. बहुतेक पारंपरिक प्लास्टिक उदा. पॉलीप्रोपीलीन, पॉलिथिलीन, पॉलिस्टीरिन, पॉलीव्हिनाईल क्लोराईड (पीव्हीसी), आणि पॉलीथिलीन टेरेफ्थालेट, इत्यादींचे विघटन होत नाही. जीवाश्म-इंधनाचीच आडपैदास असलेल्या प्लास्टिकच्या उत्पादनामुळे लक्षणीय हरितगृह वायू उत्सर्जन होते. तसेच या इंधनाचे मर्यादित साठे, आणि गगनाला भिडलेले दर परवडणारे नाहीत. प्लास्टिकचे बहुमोल उपयोग बघता, पारंपरिक प्लास्टिकला पर्याय शोधणे हे शास्त्रज्ञांपुढील एक आव्हान आहे. नवनिर्मित जैव-प्लास्टिकवर जगभर संशोधन सुरु आहे. जीवाश्म इंधनाचा वापर न करता, वनस्पती अवशेष, फळप्रक्रिया उद्योगातून निर्माण होणारा कचरा, उसाची पाचटे, केळी व इतर फळांच्या साली,… साखर कारखान्यांतून निर्माण होणारे बगॅस, वाळलेली पाने, कृषी उद्योगातून निर्माण होणारा कचरा उदा. भाताचा कोंडा, मका, गहू, ज्वारी यांमधून निर्माण होणारे टाकाऊ घटक इत्यादींचा प्रभावीपणे वापर करून जैव-प्लास्टिक तयार करण्याकडे अलीकडील संशोधनाचा कल वाढत आहे. २०२१ मध्ये असणारा जागतिक जैव-प्लाटिक बाजार १७ अब्ज डॉलर वरून २०२३ मध्ये जवळजवळ ४४ अब्ज डॉलर पर्यंत वाढण्याचा अंदाज आहे. मग जैव-प्लास्टिक पर्याय असेल का? सर्वप्रथम, जैव-प्लास्टिकबाबत चर्चा करण्यापूर्वी प्लास्टिकच्या विघटनशीलतेबाबत माहिती घेणे उचित ठरेल. जवळपास सर्व प्लास्टिकचे विघटन होत असले तरी नैसर्गिकरित्या विघटन होण्यास बरीच वर्षे लागतात. प्लास्टिक बाटल्यांचे मातीमध्ये विघटन होण्यास साधारणतः ४५० वर्षे लागतात तर प्लास्टिक कॅरी बॅगचे विघटन होण्यास १००० वर्षे लागतात. निसर्गात प्लास्टिक विघटन हे सूर्यप्रकाश, आद्रता, अतिनील किरणे, वातावरणातील बदल यामुळे होते. पण, या प्रक्रियेत प्लास्टिकचे सूक्ष्म कणात रूपांतर होते जे पर्यावरणातील प्रत्येक घटकास घातक असतात. जैव-प्लास्टिक हे जैव-विघटनशील प्लास्टिक असतेच असे नाही. या प्रकारातील काही जैव-प्लास्टिक योग्य परिस्थितीत सूक्ष्मजीवांद्वारे पाणी, कार्बन डायऑक्साइड आणि कंपोस्टमध्ये पूर्णपणे रूपांतरित होऊ शकते. या प्लास्टिकचे विघटन काही आठवड्यांपासून काही महिन्यांत होते. ज्या प्लास्टिकचे त्वरित जैवविघटन होत नाही त्यांना ‘टिकाऊ’ म्हणतात आणि काही जैव-प्लास्टिक जे वनस्पतीच्या अवशेषापासून बनवले जाते मात्र, सूक्ष्मजीवांद्वारे सहजपणे त्याचे विघटन होऊ शकत नाहीत त्यांना अविघटनशील मानले जाते. जैव-प्लास्टिकचे स्टार्च-, सेल्युलोज-, प्रोटीन-, अलैफटीक पॉलिएस्टर-आधारित असे काही महत्त्वाचे प्रकार आहेत. याअंतर्गत, पॉलीहायड्रॉक्सिबुटॅरेट, पॉलीहाड्रॉक्सिअल्कॅनोएट, पॉलीहायड्रॉक्सिवलरेट, पॉलीहायड्रॉक्सिहेक्सानोएट, पॉलीहायड्रॉक्सिल्याक्टिक ॲसिड, पॉलीब्युटीलीन सक्सिनेट, पॉलीकाप्रोलॅक्टोन, इत्यादींचा समावेश होतो. तसेच, ऊस, मका यापासून किण्वन प्रक्रियेद्वारे ऑरगॅनिक पॉलिएथलिन - जैव-प्लास्टिक - निर्माण करता येते. विघटनशील जैव-प्लास्टिक ! अलीकडे, नैसर्गिकरित्या कमी कालावधीत विघटन, कमीत कमी खर्च, आणि पारंपरिक प्लास्टिकसारखे गुणधर्म असणाऱ्या जैव-प्लॅस्टिक निर्मितीसाठी पर्यावरणास अनुकूल पद्धती शोधून काढण्यावर संशोधन क्षेत्राचा भर आहे. मिशिगन विद्यापीठातील शास्त्रज्ञ सायनोबॅक्टेरियापासून जैव-प्लास्टिक निर्मितीचे प्रयत्न करत आहेत. तर टेक्सास येथील ए अँड एम कॉलेज ऑफ ॲग्रीलाइफ रिसर्च मधील वैज्ञानिकांनी कार्बन डायऑक्साइड पासून जैव-प्लास्टिक तयार केले आहे. कोलंबिया विद्यापीठाचे कार्तिक चंद्रन आणि संशोधक विद्यार्थी हे सांडपाणी आणि घनकचऱ्यापासून जैवविघटनशील जैव-प्लास्टिक तयार करण्यासाठी आवश्यक प्रणाली विकसित करत आहेत. कोकोकोला या शीतपेय तयार करणाऱ्या कंपनीने १०० टक्के वनस्पती घटकापासून बाटल्या तयार केल्या आहेत. शून्य कार्बन उत्सर्जन करण्याचे कंपनीचे ध्येय आहे. जागतिक स्तरावर वैज्ञानिक समुदाय, संशोधक, आणि जैव-प्लास्टिकशी निगडित कंपन्या नैसर्गिकरित्या पूर्णतः विघटन होणाऱ्या जैव-प्लास्टिकवर संशोधन करत आहेत. मात्र, जैव-प्लास्टिकबाबत आपले परखड मत मांडताना झिमरमन आणि सहकरी संशोधकांनी त्यांच्या 'बायोप्लास्टिक्स आणि वनस्पती-आधारित साहित्य पारंपरिक प्लास्टिकपेक्षा सुरक्षित आहेत का? इन विट्रो विषारीपणा आणि रासायनिक रचना' या संशोधन लेखात असे स्पष्ट केले आहे की, बाजारात उपलब्ध जैव-आधारित आणि/किंवा जैवविघटनशील प्लास्टिक पारंपारिक प्लास्टिकसारखेच विषारी व घातक आहे. त्यांनी अभ्यास व पृथकरण केलेल्या सध्या बाजारात उपलब्ध असणाऱ्या जैव- व वनस्पती आधारित-प्लास्टिक पैकी जवळपास ६७ टक्के जैव-प्लास्टिकमध्ये विषारी रासायनिक पदार्थ आढळले जे पारंपरिक प्लास्टिक इतकेच घातक आहेत. अगदी अलीकडील या आणि अनेक संशोधन लेखातून सध्या उपलब्ध जैव-प्लॅस्टिकच्या सुरक्षिततेबाबत गंभीर प्रश्न उपस्थित केले जात आहेत. म्हणजेच जैव-प्लास्टिक हे पूर्ण गुणवत्तेसह पारंपरिक प्लास्टिकला पर्याय होऊ शकेल का हा प्रश्न निर्माण होतो. मग, पारंपरिक प्लास्टिकला पर्याय म्हणून नैसर्गिकदृष्ट्या सुरक्षित, घातक रसायनांचा समावेश नसलेले, अल्पावधीत जैव-विघटन होणारे, आणि निसर्गातील कोणत्याही घटकास हानी न पोहोचवणारे जैव-प्लास्टिक निर्मिती करण्यावर संशोधक, वैज्ञानिक आणि इंडस्ट्री यांनी प्रयत्न करणे काळाची गरज आहे. सध्या तरी, बाजारात उपलब्ध असणाऱ्या प्लास्टिक किंवा जैव-प्लास्टिकचा वापर अत्यन्त आवश्यक ठिकाणी करणे, एकवेळ वापरात येणाऱ्या प्लॅस्टिकची निर्मिती थांबवणे, प्लास्टिक कचरा न जाळता त्याचा पुर्नवापर करणे, आणि ५० मायक्रोन पेक्षा जास्त मायक्रॉनच्या प्लास्टिक साहित्याचा वापर करणे जेणेकरून प्लास्टिक प्रदूषण काही अंशी कमी करता येईल. एवढे आपण करू शकतो. मात्र, हा कायमस्वरूपी इलाज नाही कारण प्लास्टिक कचरा सतत वृद्धिगत होतोय. भविष्यात त्याचे डोंगर तयार होतील, त्याची विल्हेवाट कशी लावावी यावरून संघर्ष होईल. निसर्गाची प्रचंड हानी होऊन निसर्गाचे चक्रच बदलेल आणि होणाऱ्या परिणामास सामोरे जाणे दुरापास्त होईल. दोघेही लेखक विज्ञान अध्यापन करतात. uppatil4143@rediffmail.com
