هل الخيزران هو الحل لمشكلة البلاستيك الأحفوري؟

وفي ورقة بحثية نشرتها مجلة ACS NANO التي أعدتها الجمعية الكيميائية الأمريكية في 20 أغسطس/آب، كتب الباحثون: "يعتبر الخيزران، المعروف بنموه السريع وتجدده وقابليته للتحلل البيولوجي وصديقه للبيئة، بديلاً واعدًا للبلاستيك".

لقد أصبح التلوث البلاستيكي مصدر قلق عالمي خطير، كما أدى التحلل البيولوجي البطيء للغاية للبلاستيك التقليدي إلى تراكم مثير للقلق للنفايات البلاستيكية في التربة ومصادر المياه وحتى أجسام البشر.

وتبذل الصين، التي تمتلك غابات الخيزران أكبر من أي دولة أخرى، جهوداً طويلة الأمد للحد من التلوث وتحقيق الحياد الكربوني. وتسعى البلاد أيضًا إلى تحويل الخيزران إلى بديل قابل للتطبيق للبلاستيك، الذي يمكن أن يتحلل بسرعة.

تسعى الصين إلى الاستفادة من النمو السريع للخيزران وقدرته على التحلل البيولوجي لتحل محل المنتجات البلاستيكية التقليدية. الصورة: Shutterstock

ومع ذلك، هناك تحديات تقنية كبيرة حالت دون الاستخدام الواسع النطاق للخيزران كبديل للبلاستيك التقليدي. إن المرونة الطبيعية والقدرة على الالتصاق بخلايا الخيزران أقل بكثير من البلاستيك التقليدي، مما يضطر إلى دمج الخيزران مع مواد أخرى مثل النشا. ويؤدي هذا إلى خلق عيوب مثل ضعف القوة الميكانيكية والحساسية للماء وتكاليف المعالجة.

ولإيجاد حل، قام الفريق بتطوير طريقة لتحسين مرونة الخيزران عن طريق تغيير بنية خلاياه قبل الضغط عليه وتحويله إلى بلاستيك مقاوم للماء وقابل لإعادة التدوير.

لإنتاج البلاستيك الصلب المصنوع من الخيزران على نطاق صناعي، يقوم الباحثون بطحن الخيزران إلى مسحوق واستخدام مواد كيميائية صديقة للبيئة لإزالة بعض اللجنين - المادة العضوية التي تعطي النبات صلابته - وتفتيت البنية البلورية للسليلوز.

يتراوح لون الراتينج الناتج من الأصفر الباهت إلى البني المحمر اعتمادًا على كمية اللجنين المتبقية في الخيزران.

وقال باحثون من المركز الوطني الصيني لأبحاث الخيزران، وجامعة فوجيان للزراعة والغابات، والأكاديمية الصينية للغابات: "إن عملية التجديد هذه لا تعمل على تعزيز استجابة خلايا الخيزران بشكل كبير فحسب، بل تعمل أيضًا على تحسين مرونتها بشكل كبير".

يوصف البلاستيك المصنوع من الخيزران بالكامل بأنه يتمتع "بقوة ميكانيكية استثنائية"، مما يعني أنه يمكن تصنيفه على أنه بلاستيك صلب إلى جانب البلاستيك التقليدي مثل البوليسترين وكلوريد البولي فينيل (PVC).

وقال فريق البحث إن "الخيزران النشط يمكن استخدامه لإنتاج مجموعة متنوعة من المنتجات البلاستيكية المصنوعة من الخيزران بما في ذلك الملاعق والقبعات وحافظات الهواتف وحافظات سماعات الرأس وحافظات الكمبيوتر والمصارف، مما يوفر مجموعة واسعة من التطبيقات".

وبحسب الباحثين، فإن البلاستيك المصنوع من الخيزران يتمتع أيضًا بقوة شد جيدة، ويمكنه الاحتفاظ بشكله، فضلاً عن صلابته عند نقعه في المذيبات والماء.

نظرًا لأن هذه المادة لا تذوب أثناء التسخين، فهي تعتبر مادة صلبة بالحرارة وليس مادة بلاستيكية بالحرارة. يمكن أيضًا إعادة تدوير البلاستيك المصنوع من الخيزران عن طريق طحنه إلى مسحوق وخلطه بالماء قبل الضغط عليه مرة أخرى.

وفي اختبارات أجريت تحت الأرض، وجد العلماء أن البلاستيك المصنوع من الخيزران يتحلل بشكل شبه كامل بعد 90 يوماً.

وذكر التقرير أن "البلاستيك المتصلب بالحرارة المصنوع بالكامل من الخيزران يوفر حلاً واعداً لاستبدال البلاستيك التقليدي ببدائل مستدامة وتعزيز استخدام موارد الخيزران".

هوآي فونج (وفقًا لصحيفة ساوث تشاينا مورنينج بوست)

المصدر: https://www.congluan.vn/lieu-tre-co-phai-giai-phap-cho-van-nan-nhua-hoa-thach-post309875.html