تولید پلاستیک‌های پایدار از زباله‌های کشاورزی

پلاستیک‌ها که در زندگی روزمره در همه جا حاضر هستند، چالش‌های زیست‌محیطی قابل توجهی را به وجود می‌آورند که در درجه اول به دلیل منشا سوخت‌های فسیلی و دفع مشکل‌سازشان است

بیژن خطیب

دنیای پردازش آنلاین: تیمی از محققان دانشگاه فدرال پلی‌تکنیک لوزان موفق به ارایه رویکردی نوآورانه برای تولید پلاستیک‌های با کارایی بالا از منابع تجدیدپذیر شدند. به گزارش sciencedaily، این محققان با استفاده از هسته قندی به دست آمده از ضایعات کشاورزی، روش جدیدی را برای ایجاد پلی آمید معرفی کردند. پلی آمیدها دسته ای از پلاستیک ها هستند که به دلیل استحکام و دوام خود شناخته می شوند. نایلون ها شناخته شده ترین آنها هستند.

روش جدید از یک منبع تجدیدپذیر استفاده می کند و از طرف دیگر این تحول را به طور موثر و با کمترین تأثیر زیست محیطی به دست آورده است. «جرمی لاترباچر»، رهبر تیم، می‌گوید:

«پلاستیک‌های معمولی مبتنی بر فسیل به گروه‌های آروماتیک نیاز دارند تا به پلاستیک‌هایشان استحکام بخشند. این به آنها ویژگی‌های عملکردی مانند سختی، استحکام و مقاومت در برابر دمای بالا را می‌دهد. در اینجا، ما نتایج مشابهی به دست می‌آوریم، اما از ساختار قندی استفاده می‌کنیم که در طبیعت همه جا حاضر است و عموماً کاملاً غیرسمی است، تا خاصیت سفتی و عملکردی را ارایه دهد»

نویسنده اصلی این مطالعه، «لورنز مانکر» و همکارانش، فرآیندی بدون کاتالیزور برای تبدیل دی‌متیل گلی‌اکسیلات زایلوز، کربوهیدرات تثبیت شده‌ای که مستقیماً از زیست‌توده مانند چوب یا بلال ذرت ساخته می‌شود، به پلی‌آمیدهای با کیفیت بالا را توسعه دادند. این فرآیند به راندمان اتمی چشمگیر ۹۷ درصد می‌رسد، به این معنی که تقریباً تمام مواد اولیه در محصول نهایی استفاده می‌شود که به شدت ضایعات را کاهش می‌دهد.

پلی آمیدهای زیستی دارای خواصی هستند که می توانند با همتایان فسیلی خود رقابت کنند و جایگزینی امیدوارکننده برای کاربردهای مختلف ارایه دهند. علاوه بر این، مواد انعطاف‌پذیری قابل‌توجهی را از طریق چرخه‌های چندگانه بازیافت مکانیکی نشان دادند و یکپارچگی و عملکرد خود را حفظ کردند، که یک عامل مهم برای مدیریت چرخه عمر مواد پایدار است.

کاربردهای بالقوه این پلی آمیدهای نوآورانه بسیار گسترده است، از قطعات خودرو گرفته تا کالاهای مصرفی با کاهش قابل توجه کربن. تجزیه و تحلیل فنی-اقتصادی این تیم و ارزیابی چرخه عمر نشان می دهد که این مواد می‌توانند در مقابل پلی آمیدهای سنتی از جمله نایلون ها (به عنوان مثال نایلون 66) قیمت رقابتی داشته باشند، در حالی که پتانسیل گرمایش جهانی را تا 75 درصد کاهش می دهند.