أول بلاستيك يتحلل بيولوجيًا على المستوى المجهري

خبراء أمريكيون يطورون بلاستيكًا نباتيًا جديدًا، ويطحنونه إلى جزيئات دقيقة، ويستخدمون ثلاث أدوات لاختبار قابليته للتحلل البيولوجي.

يمكن أن تستغرق المواد البلاستيكية الدقيقة التقليدية ما بين 100 إلى 1000 عام حتى تتحلل. الصورة: Whitehoune/iStock

الجسيمات البلاستيكية الدقيقة هي عبارة عن شظايا صغيرة غير قابلة للتدمير تقريبًا تأتي من المنتجات البلاستيكية اليومية. قام فريق من الخبراء في جامعة كاليفورنيا سان دييغو وشركة علوم المواد Algenesis بتطوير بوليمر نباتي يمكنه التحلل البيولوجي، حتى على مستوى البلاستيك الدقيق، في أقل من 7 أشهر، حسبما ذكر موقع Science Daily في 25 مارس. لاحظ أن جميع المواد البلاستيكية هي بوليمرات، ولكن ليس كل البوليمرات هي بلاستيك.

وقال مايكل بوركارت، أستاذ الكيمياء والكيمياء الحيوية وعضو فريق البحث والمؤسس المشارك لشركة ألجينيسيس: "نحاول العثور على بدائل للمواد الحالية والتأكد من أن المواد البديلة سوف تتحلل بيولوجيًا في نهاية عمرها الإنتاجي بدلاً من تراكمها في البيئة". نُشر بحث جديد في مجلة Nature Scientific Reports.

ومن أجل اختبار قابليتها للتحلل البيولوجي، قام الفريق بطحن المادة الجديدة إلى جزيئات مجهرية واستخدموا ثلاث أدوات قياس مختلفة للتأكد من أنه عند إضافتها إلى السماد، يتم هضم المادة بواسطة البكتيريا.

الأداة الأولى هي مقياس التنفس. عندما تقوم البكتيريا بتحليل المواد العضوية، فإنها تطلق ثاني أكسيد الكربون، والذي يمكن قياسه باستخدام جهاز قياس التنفس. وتم بعد ذلك مقارنة النتائج بتحلل السليلوز، والذي يعتبر المعيار الصناعي للتحلل البيولوجي بنسبة 100٪. بوليمر جديد مستخلص من النباتات يطابق السليلوز بنسبة تقارب 100%.

وبعد ذلك استخدم فريق البحث طريقة التعويم بالماء. يطفو البلاستيك ولا يذوب في الماء، لذا يمكن جمعه بسهولة. على مدى فترتين مدتهما 90 يومًا و200 يوم، تم استعادة ما يقرب من 100% من المواد البلاستيكية الدقيقة القائمة على البترول، مما يشير إلى أنها غير قابلة للتحلل البيولوجي. ومع ذلك، بعد مرور 90 يومًا، تم استعادة 32% فقط من المواد البلاستيكية الدقيقة القائمة على الطحالب، مما يعني أن أكثر من ثلثيها قد تحلل بيولوجيًا. وبعد مرور 200 يوم، انخفض هذا العدد إلى 3%، ما يعني اختفاء 97% من الأشخاص.

وتتضمن الأداة النهائية التحليل الكيميائي عبر الغاز الكروماتوغرافيا/مطياف الكتلة (GCMS)، الذي يكشف عن وجود الجزيئات التي تشكل البلاستيك، مما يشير إلى أن البوليمر تم تقسيمه إلى مواده النباتية الأصلية.

قال ستيفن مايفيلد، المؤلف المشارك في الدراسة والأستاذ في كلية العلوم البيولوجية بجامعة كاليفورنيا في سان دييغو والمؤسس المشارك لشركة ألجينيسيس: "هذه المادة هي أول مادة بلاستيكية تُثبت خلوها من أي جزيئات بلاستيكية دقيقة عند استخدامها. إنها ليست حلاً مستدامًا لدورات حياة المنتج ومكبات النفايات المزدحمة فحسب، بل إنها أيضًا مادة بلاستيكية لا تسبب لنا الأمراض".

التحدي الآن هو كيفية تطبيق المواد الجديدة على الأجهزة التي تم تصنيعها في الأصل من البلاستيك التقليدي. وتحقق شركة Algenesis بعض التقدم في هذه العملية. إنهم يتعاونون مع عدد من الشركات لإنتاج المنتجات باستخدام البوليمرات النباتية من جامعة كاليفورنيا سان دييغو، مثل Trelleborg لأقمشتها المطلية وRhinoShield لأغطية الهواتف المحمولة.

ثو ثاو (وفقًا لصحيفة ساينس ديلي )

رابط المصدر: https://vnexpress.net/loai-nhua-dau-tien-phan-huy-sinh-hoc-o-cap-do-vi-nhua-4726378.html