اختصاصی بسپار/ هر انسان در طول زندگی حدود 2 تن پلاستیک دور می ریزد/ رویکرد جدیدی برای بازیافت پلاستیک
گروه ترجمه و تولید محتوا در بسپار/ایران پلیمر هر انسان به طور متوسط سالانه 30 کیلوگرم پلاستیک استفاده می کند. با توجه به اینکه امید به زندگی در جهان در حال حاضر تقریباً 70 سال است، هر فرد در طول عمر خود حدود دو تن پلاستیک را دور می اندازد. اگر این رقم را با تعداد افراد روی زمین – که دائماً در حال رشد است – ضرب کنید و متوجه میشوید که عدد به دست آمده، سرسام آور است. با توجه به این موضوع، فرانچسکو استلاچی، استاد کامل و رئیس آزمایشگاه نانومواد در دانشکده مهندسیEPFL ، به این فکر کرد که آیا راهی برای حل مشکل پلاستیک های استفاده شده و بازیافت موثرتر آن وجود دارد یا خیر . استلاچی با پروفسور مارکل در موسسه مهندسی زیستی در EPFL همکاری برقرار کرد و آنها تصمیم گرفتند که به همراه گیاوری دانشجوی دکترای تخصصی با یکدیگر مطالعه ای انجام دهند و تیم نتیجه گیری خود را بر اساس تحقیقات علمی در Advanced Materials منتشر کرده است.
پس از بررسی گزینه های موجود بازیافت پلاستیک، مهندسان تصمیم گرفتند که رویکردی کاملاً جدید را در نظر بگیرند. وقتی از پلاستیک های تجزیه پذیر استفاده می کنیم، فرایند بازیافت موادی باقی می گذارند که باید انبار شده یا دفن شود. استلاچی می گوید: هرچه زمین بیشتری برای این امر اختصاص داده شود، زمین کمتری برای کشاورزی در نظر گرفته می شود و باید عواقب زیست محیطی در نظر گرفته شود زیرا محصولات تخریب زیستی لزوماً اکوسیستم منطقه را تغییر می دهد. بنابراین چگونه می توانیم راه حل جامعی برای مشکل بازیافت پلاستیک ارائه دهیم؟ بخشی از پاسخ به خوبی می تواند از خود طبیعت باشد.
گردنبند مروارید
پروتئین ها یکی از اصلی ترین ترکیبات آلی هستند که جهان ما از آن تشکیل شده است. مانند DNA ، آنها بخشی از خانواده پلیمرها را تشکیل می دهند. پروتئین ها زنجیره ای طولانی از مولکول ها یا مونومرها هستند که به اسیدهای آمینه معروف هستند. پروتئین مانند یک رشته مروارید است که هر مروارید یک آمینو اسید است. هر مروارید دارای رنگ متفاوتی است و ترتیب رشته ها ساختار رشته و در نتیجه ویژگی های آن را تعیین می کند. در طبیعت ، زنجیره های پروتئینی به آمینو اسیدها تجزیه می شوند و سلول ها این اسیدهای آمینه را کنار هم قرار می دهند و پروتئین های جدیدی را تشکیل می دهند ، یعنی رشته های جدیدی از مروارید با دنباله رنگی متفاوت ایجاد می کنند. ”
در آزمایشگاه، گیاوری ابتدا سعی کرد این چرخه طبیعی را در خارج از موجودات زنده تکرار کند. ما پروتئین ها را انتخاب کردیم و آنها را به اسیدهای آمینه تقسیم کردیم. سپس اسیدهای آمینه را در یک سیستم بیولوژیکی عاری از سلول قرار می دهیم که اسیدهای آمینه را به پروتئین های جدید با ساختار و کاربردهای کاملاً متفاوت تبدیل می کند. ” به عنوان مثال، گیاوری و استلاچی ابریشم را با موفقیت به پروتئینی تبدیل کردند که در فناوری زیست پزشکی استفاده می شود”. مهم این است که وقتی پروتئین ها را تجزیه می کنید و به این ترتیب مونتاژ می کنید، کیفیت پروتئین های تولید شده دقیقاً مشابه پروتئین تازه سنتز شده است. استلاچی می گوید، در واقع، شما چیز جدیدی می سازید.
بنابراین ارتباط بین مونتاژ پروتئین و بازیافت پلاستیک چیست؟ از آنجا که هر دو ترکیب پلیمر هستند، مکانیسم هایی که به طور طبیعی در پروتئین ها وجود دارد می تواند برای پلاستیک ها نیز اعمال شود. در حالی که این قیاس ممکن است امیدوار کننده به نظر برسد، استلاچی هشدار می دهد که توسعه چنین روش هایی یک شبه اتفاق نمی افتد. “این به طرز فکر کاملاً متفاوتی نیاز دارد. پلیمرها رشته ای از مروارید هستند، اما پلیمرهای مصنوعی بیشتر از مرواریدهایی با رنگ یکسان ساخته می شوند و وقتی رنگ متفاوت باشد، ترتیب رنگ به ندرت اهمیت دارد. علاوه بر این، ما هیچ راهی کارآمد برای جمع آوری پلیمرهای مصنوعی از مرواریدهای رنگی مختلف به گونه ای که ترتیب آنها را کنترل کند، نداریم”. او همچنین خاطر نشان می کند که به نظر می رسد این رویکرد جدید در بازیافت پلاستیک تنها روشی است که واقعاً به اصل اقتصاد دایره ای پایبند است”.
