محاضر يصنع البلاستيك الحيوي من حمأة الصرف الصحي

نجح فريق من العلماء من جامعة سايجون في عزل سلالتين من الكائنات الحية الدقيقة الموجودة في طين مصنع الورق لإنشاء البلاستيك الحيوي.

أجرى الدكتور هو كي كوانغ مينه، المحاضر في كلية البيئة، هذا البحث بالتعاون مع عشرة زملاء منذ عام ٢٠٢٠، بهدف إنتاج بلاستيك حيوي قابل للتحلل في غضون ٣٠ يومًا. كما يهدف المشروع إلى إعادة تدوير النفايات وتحويلها إلى مواد خام مفيدة وفقًا لنموذج الاقتصاد الدائري.

وفقاً للدكتور مينه، تحتوي مياه الصرف الصحي (بما في ذلك الرواسب الطينية) الناتجة عن صناعة الورق والمأكولات البحرية ومصانع السكر وغيرها على الكثير من المواد العضوية. ورغم أن بيئة مياه الصرف الصحي قاسية للغاية وتحتوي على العديد من السموم، إلا أن الكائنات الدقيقة قادرة على التكيف تماماً مع آلية تصنيع وتراكم نوع من البوليمر (البلاستيك الحيوي) في الجسم.

استخدم فريق البحث عينات من الماء والطين من مصنع ورق في تيان جيانج لتحليل الكائنات الحية الدقيقة في البيئة. وباستخدام أساليب عزل وتحديد والقضاء على البكتيريا الناقلة للأمراض، اكتشف الفريق أكثر من 100 سلالة من الكائنات الحية الدقيقة القادرة على إنتاج البلاستيك الحيوي.

بتحليل الخصائص البيولوجية، قيّم الفريق سلالتين بكتيريتين، هما عصية بوميلوس (NMG5) وعصية ميجاتيريوم (BP5)، باعتبارهما الأكثر كفاءة في إنتاج البلاستيك. وصرح الدكتور مينه: "من بين السلالات البكتيرية التي عزلناها، لا تزال هناك سلالات أخرى ذات كفاءة أعلى". وأظهرت نتائج الأبحاث المخبرية أن هاتين السلالتين البكتيريتين تُشكلان 40% من الكتلة الجافة المتراكمة على شكل بلاستيك حيوي.

اختبار قدرة البلاستيك القابل للتحلل الحيوي (الأبيض) في البيئة. الصورة: NVCC

تبلغ طاقة معالجة مياه الصرف الصحي في مصنع الورق في تيان جيانج حوالي 30,000 متر مكعب يوميًا، منها 30% حمأة، أي حوالي 10,000 متر مكعب. وقدّر فريق البحث أنه، نظريًا، يمكن الحصول على حوالي 40 طنًا من البلاستيك الحيوي من الكائنات الحية الدقيقة. ومع ذلك، أشار الدكتور مينه إلى أن الحالة التي لا يتجاوز فيها حجم البلاستيك الحيوي نصف التقدير النظري تُعدّ نسبة كبيرة جدًا.

من خلال التحليل، تبيّن أن الكائنات الدقيقة تتواجد في حمأة مياه الصرف الصحي للمصنع، وتتغذى على المواد العضوية الموجودة في البيئة، ما يُمكّنها من تنقية المياه. بناءً على ذلك، اقترح الفريق تطويرها إلى كتل حمأة منشطة تُنتج البلاستيك الحيوي وتُعالج المياه بكفاءة أعلى. للحصول على البلاستيك الحيوي، يلزم استخدام إجراءات كيميائية أو فيزيائية لتكسير جدران خلايا الكائنات الدقيقة، والتي عادةً ما تتكون من عديدات السكاريد. ثم يُستخدم مذيب للترسيب للحصول على البلاستيك الحيوي. يُصبح هذا البلاستيك، عند وجوده في البيئة، مصدرًا غذائيًا للكائنات الدقيقة المحيطة، لذا فهو يتحلل بسرعة كبيرة.

قام فريق البحث بالتنسيق مع مصنع الورق لجمع عينات من المياه والرواسب لأغراض البحث. الصورة: NVCC

قال السيد ترونغ مينه تري، مدير شركة إس جي وورك سبيس، المتخصصة في الاستثمار في مجال البيئة والتنمية المستدامة، إن استخدام الكائنات الدقيقة لإنتاج البلاستيك الحيوي ومعالجة مياه الصرف الصحي محل بحث في العديد من الدول المتقدمة، وقد طبقته بعض الدول على نطاق صناعي. وفي فيتنام، أجريت بعض الدراسات حول استخدام البلاستيك الحيوي في حماية البيئة والزراعة...

وفقًا للسيد تري، سيزداد رواج إعادة تدوير المنتجات لحماية البيئة خلال السنوات الخمس إلى العشر القادمة. ومع ذلك، لكي تحظى المنتجات المعاد تدويرها من النفايات بشعبية وتنافسية في السوق، يجب أن تلبي متطلبات الجودة والسعر مقارنةً بالمنتجات التقليدية. ولتحقيق هذا المطلب، يجب تحسين منتجات البلاستيك الحيوي لضمان جودتها، وبناء إنتاج واسع النطاق لخفض التكاليف. وفي الوقت نفسه، يجب أن تضع سياسات الدولة شروطًا إلزامية للحد من استخدام الأكياس البلاستيكية التقليدية، مما يُهيئ الظروف لاختراق منتجات البلاستيك الحيوي السوق بشكل أكبر.

وأضاف السيد تري: "من خلال مشروع مجموعتنا، سنواصل المشاركة في المراحل التجريبية على نطاق المختبر لتقييم والتنسيق مع الشركات لبناء عمليات إنتاج تجريبية والدعوة للاستثمار حتى يكون المنتج متاحًا في السوق قريبًا".

ها آن

رابط المصدر: https://vnexpress.net/giang-vien-tao-nhua-sinh-hoc-tu-bun-thai-4606817.html