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.
الصين، التي تمتلك أكبر مساحة من غابات الخيزران مقارنةً بأي دولة أخرى، تبذل جهودًا طويلة الأمد للحد من التلوث وتحقيق الحياد الكربوني. كما تسعى إلى تحويل الخيزران إلى بديل فعال وقابل للتحلل الحيوي للبلاستيك.
تسعى الصين إلى الاستفادة من النمو السريع للخيزران وقابليته للتحلل البيولوجي ليحل محل المنتجات البلاستيكية التقليدية. الصورة: Shutterstock
ومع ذلك، حالت تحديات تقنية كبيرة دون استخدام الخيزران على نطاق واسع كبديل للبلاستيك التقليدي. فاللدونة الطبيعية وقدرته على الالتصاق الذاتي لخلايا الخيزران أقل بكثير من البلاستيك التقليدي، مما يُجبر على دمج الخيزران مع مواد أخرى مثل النشا. وهذا يُسبب عيوبًا مثل ضعف القوة الميكانيكية، وحساسية الماء، 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 لأبحاث الخيزران في الصين، 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 المواد البلاستيكية التقليدية 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، بالإضافة إلى صلابته عند نقعه في المذيبات والماء.
لأن المادة لا تذوب أثناء التسخين، تُعتبر مادة صلبة بالحرارة وليست لدائن حرارية. كما يمكن إعادة تدوير بلاستيك الخيزران بطحنه إلى مسحوق وخلطه بالماء قبل عصره مرة أخرى بالحرارة.
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 يقدم حلاً واعداً لاستبدال البلاستيك التقليدي ببدائل مستدامة وتعزيز استخدام موارد الخيزران".
هواي فونج (وفقًا لـ SCMP)
[إعلان 2]
المصدر: https://www.congluan.vn/lieu-tre-co-phai-giai-phap-cho-van-nan-nhua-hoa-thach-post309875.html
تعليق (0)