كشفت دراسة أجراها فريق جيريمي لوترباكر في EPFL عن نهج رائد لإنتاج مواد بلاستيكية عالية الأداء من الموارد المتجددة. ويقدم البحث المنشور في مجلة Nature Sustainability طريقة جديدة لتصنيع البولي أميدات - وهي فئة من البلاستيك معروفة بقوتها ومتانتها، وأشهرها النايلون - باستخدام نواة سكر مشتقة من النفايات الزراعية، حسبما أفاد موقع scitechdaily.
وفي المجتمع الصناعي اليوم سريع الخطى، أصبح البحث عن مواد صديقة للبيئة أكثر إلحاحًا من أي وقت مضى. يمثل البلاستيك، الذي يعد جزءًا شائعًا من الحياة اليومية، مشكلات بيئية كبيرة، ويرجع ذلك في المقام الأول إلى مصادر الوقود الأحفوري وصعوبة التخلص منه.
موارد متجددة
وتستفيد الطريقة الجديدة من الموارد المتجددة، كما تحقق هذا التحول بكفاءة وبأقل قدر من التأثير البيئي.
يقول لوترباكر: "تحتاج المواد البلاستيكية النموذجية ذات الأساس الأحفوري إلى مجموعات عطرية لإضفاء الصلابة على المواد البلاستيكية - وهذا يمنحها خصائص أداء مثل الصلابة والقوة ومقاومة درجات الحرارة العالية".
ويضيف: "هنا، حصلنا على نتائج مماثلة ولكننا نستخدم بنية السكر، الموجودة في كل مكان بطبيعتها وغير سامة تمامًا بشكل عام، لتوفير الصلابة وخصائص الأداء".
وقام لورينز مانكر، المؤلف الرئيسي للدراسة، وزملاؤه بتطوير عملية خالية من المواد الحفازة لتحويل ثنائي ميثيل جليوكسيلات زيلوز، وهو كربوهيدرات مستقرة مصنوعة مباشرة من الكتلة الحيوية مثل الخشب أو أكواز الذرة، إلى بولي أميدات عالية الجودة.
كفاءة مذهلة
وتحقق هذه العملية كفاءة ذرية مذهلة تصل إلى 97%، مما يعني استخدام جميع المواد الأولية تقريبًا في المنتج النهائي، مما يقلل النفايات بشكل كبير.
وتُظهر البولي أميدات ذات الأساس الحيوي خصائص يمكنها التنافس مع نظيراتها الأحفورية، مما يوفر بديلاً واعدًا لمختلف التطبيقات. علاوة على ذلك، أظهرت المواد مرونة كبيرة من خلال دورات متعددة من إعادة التدوير الميكانيكية، والحفاظ على سلامتها وأدائها، وهو عامل حاسم لإدارة دورة حياة المواد المستدامة.
إن التطبيقات المحتملة لهذه البولي أميدات المبتكرة واسعة النطاق، بدءًا من قطع غيار السيارات إلى السلع الاستهلاكية، وكلها ذات بصمة كربونية منخفضة بشكل كبير. يشير التحليل التقني والاقتصادي للفريق وتقييم دورة الحياة إلى أنه يمكن تسعير هذه المواد بشكل تنافسي مقارنة بالبولي أميدات التقليدية بما في ذلك النايلون (مثل النايلون 66)، مع انخفاض محتمل في ظاهرة الاحتباس الحراري بنسبة تصل إلى 75%.
اقرأ أيضاً:
FDA تحذر من الحقن البلاستيكية المصنوعة في الصين.. لماذا؟
