تولید پلاستیک های 100% تجزیه پذیر

تولید پلاستیک های 100% تجزیه پذیر
دانشمندان آمریکایی به نوعی پلاستیک دست یافتند که بعد از یک ساعت حرارت به مولکول های سازنده و اولیه خود تبدیل می شود. این پلاستیک کاملا قابل بازیافت و قابل استفاده ی مجدد است، همچنین فاقد پترولیوم می باشد و می تواند توسط موجودات زنده ی دیگر تجزیه شود. این کشف، مصرف پلاستیک و بازیافت آن را دگرگون خواهد کرد.
محققان دانشگاه کولورادو آمریکا با استفاده از مونومری به نام گاما بوتیرولاکتون (GBL)، یک پلیمر تولید کردند. از مونومر نامبرده در پاک کننده های چسب و شوینده ها استفاده می شود. مطبوعات علمی روی پایداری ساختار شیمیایی آن تاکید بسیاره داشته اند و تبدیل آن به پلاستیک را غیر ممکن می دانند، با اینحال این تیم، تحقیقات خود را آغاز کرد.
چن، باورهای گذشته را به این شکل عنوان کرد: “اصلا روی این مونومر مانور ندهید. نمی توانید از آن یک پلیمر بسازید، محاسبات واکنش های ترمودینامیک آن، این مساله را ثابت می کند. البته ما به صحت برخی از گزارش های گذشته شک کردیم.”
در حال حاضر همه ی ما انسان ها هر ساله 90 کیلوگرم پلیمر ترکیبی و مصنوعی استفاده می کنیم. بسیاری از آنها از لحاظ زیستی تجزیه ناپذیر و غیر قابل بازیافت هستند. سالانه بیشتر از 270 میلیون تن پلاستیک تولید می شود و 18 میلیون تن از آنها به اقیانوس ها ریخته می شود و تمام اینها به انبوه 243978 تن پلاستیک اضافه می شوند.
ممکن است برچسب قابل تجزیه بودن را روی بطری ها و بسته های پلاستیکی دیده باشید اما با اینحال مقدار محدودی از آنها از این قائده پیروی می کنند. آنها می توانند دوباره پردازش شده و با طول عمر بیشتری قابل استفاده باشند اما امکان تبدیل آنها به عناصر اولیه و استفاده ی مجدد از این شکل وجود ندارد.
بیشتر پلاستیک های تجزیه پذیر موجود در بازار دارای محدودیت های مشابه هستند، تنها بخشی از آنها قابل بازیافت می باشند و پروسه ی افزایش چرخه ی عمر آنها، یکی از اثرات جانبی ناخواسته ی آنها محسوب می شود. چن می گوید: “هدف در حال حاضر تولید پلیمر یا پلاستیک های تجزیه پذیر و بیولوژیکی است. نا گفته نماند که این تنها بخشی از راه حل می باشد. لازم به ذکر است که پلیمرها در مفهوم بازیافت به شکل مواد اولیه، الزاما قابل استفاده نیستند. “نکته ی شگفت انگیز در این پلاستیک بیولوژیکی جدید، همین است. کافیست این پلیمر را با نام (Poly (GBL، یک ساعت در دمای 220 تا 300 درجه ی سلسیوس حرارت دهید تا به GBL (یعنی مونومر اولیه) تبدیل شود. به محض بازگشت به شکل اولیه، روند پلیمر سازی دوباره قابل شکل گیری است، البته با این شرط که در درمای 40 درجه ی سانتیگراد صورت بگیرد، در این حالت مولکول های مونومر حرکت می کنند تا به شکل زنجیره های پلیمری یا اشکال سه بعدی تبدیل شوند.
یوجین چن، شیمیدان و تیم همکاران او، این پلیمر جدید را آزمایش کردند و توانستند با تغییر اندازه ی کاتالیزورهای محلول و عناصر روند تولید، شکل های مولکولی مختلف را ایجاد نمایند (کاتالیزورها در دو نوع پایه ی فلزی و بدون فلز بودند). ده سال پیش دانشمندان هدف مشابهی را پیگیری کردند، ولی متاسفانه موفق نشدند GBL را در روشی غیر از فشار بسیار بالا به پلیمر مورد نظر خود تبدیل کنند.
چن و همکارانش به این نتیجه رسیدند که (Poly (GBL از نظر شیمیایی با پلاستیک های زیستی تجزیه پذیر (P4HB) همسان است. تولید P4HB بسیار آسان و ارزان است چرا که آنها تنها از باکتریهای زنده مشتق می شوند. آنها امیدوارند که در آینده (Poly (GBL جایگزین P4HB و یا حتی پلاستیک های دیگر شود، البته اگر بتوانند راه های کاهش هزینه ی آن را بیابند.
نتایج این مطالعات در Nature Chemistry منتشر شده و همچنین چن حق امتیاز آن را به ثبت رسانده است.



ارسال نظر