كيف أصبح إنتاج البلاستيك القابل للتحلل الحيوى أرخص وأكثر نقاءً؟
الأكواب القابلة للتحلل الحيوى ورقائق التغليف، البلاستيك الحيوى المعروف ب (polylactic acid (PLA هو بالفعل جزء من حياتنا اليومية.
PLA لا يعتبر حتى الآن بديل للبلاستيك القائم على صناعة البترول التقليدية لأنها مكلفة من الناحية الإنتاجية. الباحثون من Ku leuven center للكيمياء السطحية والعوامل المُحفزة وجدوا طريقة لجعل عملية إنتاج PLA أكثر بساطة وخالية من النفايات، و نُشرت نتائجهم فى العلوم.
البلاستيك الحيوى PLA مشتق من مصادر متجددة تشمل السكر فى الذرة وفى قصب السكر. التخمر يحول السكر إلى حمض اللاكتيك التى بدورها هى الوحدة البنائية الأساسية لل Polylactic acid.
ال PLA يتحلل بعد عدد من السنين فى بيئات معينة. إذا جُمعت وصُنفت بطريقة صحيحة فهى قابلة للتحول الصناعى وقابلة لإعادة التدوير. بالإضافة إلى ذلك PLA متوافق حيوى لهذا يصلح للاستخدام الطبى على سبيل المثال: فى خيوط خياطة قابلة للامتصاص، وهو أيضًا واحدًا من القليل من البلاستيك المناسب للطبع ثلاثى الأبعاد.
مع ذلك ال PLA ليس بديل كامل حتى الآن للبلاستيك القائم على الصناعات البترولية وذلك لأنه مُكلف. عملية الإنتاج لل PLA باهظة الثمن بسبب الخطوات المتوسطة، يشرح بروفيسور Bert sels عملية الإنتاج، أولًا حمض اللاكتيك يدخل فى مفاعل ويتم تحويله إلى نوع من البلاستيك الاولى تحت درجات الحرارة العالية وفى الفراغ. وهذه عملية مُكلفة, البلاستيك الاولى (بلاستيك منخفض الجودة) يتم تكسيره إلى الوحدات الاساسية للPLA، بطريقة أخرى يُنتج أولًا بلاستيك منخفض الكفاءة قبل أن ينتهى ببلاستيك مرتفع الكفاءة. ومع ذلك يعتبر PLA بلاستيك نقى. العمليات المتوسطة المختلفة فى الإنتاج ما زالت تحتاج معادن وتُنتج نفايات.
طور باحثو جامعة Ku leuven تقنية جديدة. "لقد قمنا بتطبيق مفهوم البتروكيماويات على الكتلة الحيوية." وكما يقول الباحث ما بعد الدكتوراة Michiel Dusselier "نقوم بتسريع وتوجيه العملية الكيميائية فى المفاعل مع الزيوليت كمحفز, الزيوليت هى معادن مسامية. باختيار نوع محدد بناءً علي شكل المسام نكون قادرين على تحويل حمض اللاكتيك مباشرة إلى الوحدة البنائية لل PLA بدون عمل المنتجات الثانوية التي لا تناسب مساميات الزيوليت. طريقتنا الجديدة لها مميزات عديدة مقارنة بالتقنية التقليدية, نحن أنتجنا PLA أكثر بمخلفات أقل وبدون استخدام المعادن. بالإضافة إلى أن عملية الإنتاج تكون أرخص لأننا نستطيع تخطى خطوة."
بروفسور Sels واثق من أن التكنولوجيا الحديثة قريبًا سوف تستقر. تم بيع براءة اختراع Ku leuven إلى شركة كيميائية والتى قررت أن تُطبق عملية الإنتاج على نطاق صناعى. بالطبع PLA لن يستبدل البلاستيك القائم على الصناعات الكيميائية كليًا. بعض الأشياء مثل أنابيب الصرف الصحى ليس من المفترض أن تكون قابلة للتحلل البيولوجى ولا نعتزم الترويج للبلاستيك غير القابل لإعادة الاستخدام. لكن المنتجات المصنوعة من PLA تستطيع الآن أن تُصبح أرخص وأكثر نقاءً. طريقتنا هى مثال عظيم على كيفية تضافر جهود الصناعات الكيميائية والتكنولوجيا الحيوية.
مراجعة المقال: Heba Allah Samir Mohamed
PLA لا يعتبر حتى الآن بديل للبلاستيك القائم على صناعة البترول التقليدية لأنها مكلفة من الناحية الإنتاجية. الباحثون من Ku leuven center للكيمياء السطحية والعوامل المُحفزة وجدوا طريقة لجعل عملية إنتاج PLA أكثر بساطة وخالية من النفايات، و نُشرت نتائجهم فى العلوم.
البلاستيك الحيوى PLA مشتق من مصادر متجددة تشمل السكر فى الذرة وفى قصب السكر. التخمر يحول السكر إلى حمض اللاكتيك التى بدورها هى الوحدة البنائية الأساسية لل Polylactic acid.
ال PLA يتحلل بعد عدد من السنين فى بيئات معينة. إذا جُمعت وصُنفت بطريقة صحيحة فهى قابلة للتحول الصناعى وقابلة لإعادة التدوير. بالإضافة إلى ذلك PLA متوافق حيوى لهذا يصلح للاستخدام الطبى على سبيل المثال: فى خيوط خياطة قابلة للامتصاص، وهو أيضًا واحدًا من القليل من البلاستيك المناسب للطبع ثلاثى الأبعاد.
مع ذلك ال PLA ليس بديل كامل حتى الآن للبلاستيك القائم على الصناعات البترولية وذلك لأنه مُكلف. عملية الإنتاج لل PLA باهظة الثمن بسبب الخطوات المتوسطة، يشرح بروفيسور Bert sels عملية الإنتاج، أولًا حمض اللاكتيك يدخل فى مفاعل ويتم تحويله إلى نوع من البلاستيك الاولى تحت درجات الحرارة العالية وفى الفراغ. وهذه عملية مُكلفة, البلاستيك الاولى (بلاستيك منخفض الجودة) يتم تكسيره إلى الوحدات الاساسية للPLA، بطريقة أخرى يُنتج أولًا بلاستيك منخفض الكفاءة قبل أن ينتهى ببلاستيك مرتفع الكفاءة. ومع ذلك يعتبر PLA بلاستيك نقى. العمليات المتوسطة المختلفة فى الإنتاج ما زالت تحتاج معادن وتُنتج نفايات.
طور باحثو جامعة Ku leuven تقنية جديدة. "لقد قمنا بتطبيق مفهوم البتروكيماويات على الكتلة الحيوية." وكما يقول الباحث ما بعد الدكتوراة Michiel Dusselier "نقوم بتسريع وتوجيه العملية الكيميائية فى المفاعل مع الزيوليت كمحفز, الزيوليت هى معادن مسامية. باختيار نوع محدد بناءً علي شكل المسام نكون قادرين على تحويل حمض اللاكتيك مباشرة إلى الوحدة البنائية لل PLA بدون عمل المنتجات الثانوية التي لا تناسب مساميات الزيوليت. طريقتنا الجديدة لها مميزات عديدة مقارنة بالتقنية التقليدية, نحن أنتجنا PLA أكثر بمخلفات أقل وبدون استخدام المعادن. بالإضافة إلى أن عملية الإنتاج تكون أرخص لأننا نستطيع تخطى خطوة."
بروفسور Sels واثق من أن التكنولوجيا الحديثة قريبًا سوف تستقر. تم بيع براءة اختراع Ku leuven إلى شركة كيميائية والتى قررت أن تُطبق عملية الإنتاج على نطاق صناعى. بالطبع PLA لن يستبدل البلاستيك القائم على الصناعات الكيميائية كليًا. بعض الأشياء مثل أنابيب الصرف الصحى ليس من المفترض أن تكون قابلة للتحلل البيولوجى ولا نعتزم الترويج للبلاستيك غير القابل لإعادة الاستخدام. لكن المنتجات المصنوعة من PLA تستطيع الآن أن تُصبح أرخص وأكثر نقاءً. طريقتنا هى مثال عظيم على كيفية تضافر جهود الصناعات الكيميائية والتكنولوجيا الحيوية.
مراجعة المقال: Heba Allah Samir Mohamed
الرابط مصدر المقال
