يعد البلاستيك أحد أكبر مصادر التلوث على الكوكب، ويستغرق مئات السنين ليتحلل بشكل طبيعي. وفقا لتقارير وسائل الإعلام الأجنبية، استخدم الباحثون في كلية البيئة بجامعة ييل وجامعة ميريلاند المنتجات الثانوية للخشب لإنشاء مواد بلاستيكية حيوية أكثر متانة واستدامة لحل واحدة من المشاكل البيئية الأكثر إلحاحا في العالم.

تعاون البروفيسور المساعد يوان ياو من كلية البيئة بجامعة ييل والبروفيسور ليانغ بينغ هو من مركز ابتكار المواد بجامعة ميريلاند وآخرين في البحث لتفكيك المصفوفة المسامية في الخشب الطبيعي إلى ملاط. وقال الباحثون إن بلاستيك الكتلة الحيوية المُصنع يُظهر قوة ميكانيكية عالية وثباتًا عند احتوائه على سوائل، فضلاً عن مقاومة للأشعة فوق البنفسجية. ويمكن أيضًا إعادة تدويرها في البيئة الطبيعية أو تحللها بيولوجيًا بأمان. بالمقارنة مع المواد البلاستيكية القائمة على البترول وغيرها من المواد البلاستيكية القابلة للتحلل، فإن تأثيرها البيئي على دورة حياتها أصغر.

وقال ياو: "لقد طورنا عملية تصنيع بسيطة ومباشرة يمكنها استخدام الخشب لإنتاج مواد بلاستيكية ذات أساس حيوي ولها خصائص ميكانيكية جيدة".

من أجل صنع خليط الملاط، استخدم الباحثون رقائق الخشب كمواد خام واستخدموا مذيبًا سهل الانصهار قابلاً للتحلل وإعادة التدوير لتفكيك البنية المسامية السائبة في المسحوق. في الخليط الناتج، بسبب التشابك النانوي والترابط الهيدروجيني بين اللجنين المتجدد وألياف السليلوز الدقيقة/النانو، تحتوي المادة على محتوى صلب عالي ولزوجة عالية، ويمكن صبها ولفها دون تشقق.

ثم أجرى الباحثون تقييمًا شاملاً لدورة الحياة لاختبار التأثير البيئي للبلاستيك الحيوي والبلاستيك العادي. وأظهرت النتائج أنه عندما تم دفن طبقة البلاستيك الحيوي في التربة، تكسرت المادة بعد أسبوعين وتحللت بالكامل بعد ثلاثة أشهر؛ بالإضافة إلى ذلك، قال الباحثون إن البلاستيك الحيوي يمكن أيضًا تقسيمه إلى ملاط ​​من خلال التحريك الميكانيكي. وبالتالي، يتم استرداد DES وإعادة استخدامه. وقال ياو: "ميزة هذا البلاستيك هي أنه يمكن إعادة تدويره بالكامل أو تحلله بيولوجيًا. لقد قللنا من نفايات المواد التي تتدفق إلى الطبيعة".

وقال البروفيسور ليانغ بينغ هو إن هذا البلاستيك الحيوي له مجموعة واسعة من التطبيقات، على سبيل المثال، يمكن تشكيله في فيلم لاستخدامه في الأكياس البلاستيكية والتغليف. وهذا أحد الاستخدامات الرئيسية للبلاستيك وأحد أسباب القمامة. وبالإضافة إلى ذلك، قال الباحثون إن هذا البلاستيك الحيوي يمكن تشكيله في أشكال مختلفة، لذلك من المتوقع أيضًا استخدامه في صناعة السيارات.

وسيواصل الفريق استكشاف تأثير توسيع نطاق الإنتاج على الغابات، لأن الإنتاج على نطاق واسع قد يتطلب استخدام كميات كبيرة من الأخشاب، مما قد يكون له تأثيرات عميقة على الغابات، وإدارة الأراضي، والنظم البيئية، وتغير المناخ. وقد عمل فريق البحث مع علماء بيئة الغابات لإنشاء نموذج محاكاة للغابات يربط دورة نمو الغابات بعملية تصنيع الخشب والبلاستيك.

أعيد طبعه من جاسجو