fbpx

البلاستيك الحيوي القابل لإعادة التدوير وتشغيله في المختبرات

“أعلنت الدراسات إنه لا يمكن القيام بذلك.”

قام الكيميائيين في جامعة ولاية كولورادو بصنع بوليمر قابل لإعادة التدوير بالكامل وقابل للتحلل ، مما يمهد طريقا جديدا محتملا لمواد بلاستيكية مستدامة حقا وخالية من البترول، قابلة لإعادة التدوير ، بالمعنى الأنقى للكلمة.

كانت المادة الأولية الخاصة بهم عبارة عن مونومر حيوي متجدد أعلنت الدراسات أنه غير قابل للبلمرة أو لا يمكن ربطه بجزيئات كبيرة – البوليمرات – المطلوبة عادة للاستخدام كمادة.

البلاستيك المتجدد

البلاستيك هو النوع الأكثر شيوعا من البوليمر من صنع الإنسان ، وهو المصطلح الكيميائي لسلسلة طويلة من الجزيئات الصغيرة المتكررة ، أو المونومرات.

البلاستيك مثل البولي إيثيلين والبوليسترين هو الرئيسي بين البوليمرات الاصطناعية  وتعرض لانتقادات بسبب تراكمها في مدافن النفايات. يركز مختبر تشن على صنع مواد بلاستيكية متجددة وقابلة للتحلل وبوليمرات أخرى لتحل محل المواد التقليدية القائمة على البترول.

“يتم استهلاك أكثر من 200 رطل من البوليمرات الاصطناعية للشخص الواحد كل عام – ربما يكون البلاستيك هو الأكثر من حيث حجم الإنتاج. ومعظم هذه البوليمرات ليست متجددة حيويا”.

“الدافع الكبير الآن هو إنتاج  بوليمرات أو بلاستيك حيوي متجدد وقابل للتحلل. ومع ذلك ، هذا جزء واحد فقط من الحل ، حيث أن البوليمرات القابلة للتحلل ليست بالضرورة قابلة لإعادة التدوير ، من حيث إعادة تدوير المواد الخام “.

هناك العديد من المواد البلاستيكية القابلة للتحلل في السوق اليوم ، وأهمها مادة أساسها النشا مصنوعة من حمض اللبنيك ، أو PLA. تصنع الأكواب وأدوات المائدة والتعبئة القابلة للتحويل إلى سماد في قاعات الطعام .

إنها قابلة للتحلل، لكنها ليست قابلة لإعادة التدوير حقا – بمجرد صنعها ، لا يمكن إعادة تشكيلها بالكامل في حالاتها الأحادية الأصلية دون تكوين منتجات ثانوية أخرى غير مرغوب فيها.

وماذا عن تلك الأرقام الصغيرة على قيعان الحاويات البلاستيكية؟  ألا يعني ذلك “قابلة لإعادة التدوير”؟ نوعًا ما.

يمكن إعادة استخدام زجاجات الصودا ولوحات مفاتيح الكمبيوتر وملايين المواد البلاستيكية الأخرى لإطالة دورة حياة المنتج. ولكن بالمعنى الكيميائي الحقيقي ل “قابلية إعادة التدوير” الجزيئات الحيوية التي يمكن تصنيعها في مادة مفيدة، ثم تحويلها بالكامل مرة أخرى إلى نفس الجزيئات ببساطة عن طريق تسخين المادة السائبة لم يسمع بها من قبل. حتى الآن.

ظروف رد فعل دقيقة

لقد استخدموا ظروف تفاعل مصممة خصيصا ، بما في ذلك درجة الحرارة المنخفضة ، لصنع البوليمر ، والحرارة بين 220-300 درجة مئوية لتحويل البوليمر مرة أخرى إلى المونومر الأصلي ، مما يدل على قابلية إعادة التدوير الحراري للبوليمر.

P4HB مشتق من البكتيريا ، وهي عملية أكثر تكلفة وتعقيدا من كيفية صنع معظم البلاستيك. من خلال البدء ب GBL المتاح بسهولة وينتهي بمادة بديلة ل P4HB ، فإن اكتشاف Chen لديه إمكانات سوقية واعدة ، وقد تم تقديم براءة اختراع مؤقتة بمساعدة CSU Ventures.

قال تشن: “خلال 15 عاما في CSU ، ربما أسمي هذا العمل الأكثر إثارة لمجموعتي”. “يخلق هذا العمل فئة من البوليمرات الحيوية المستدامة حقا ، حيث إنها متجددة بيولوجيا  وقابلة لإعادة التدوير ، بناء على مونومر مشتق بيولوجيا أعلن سابقا أنه غير قابل للبلمرة.”

المصادر: source.colostate.edu