اختصاصی بسپار/ ژئوتکستایل زیستتخریبپذیر برای نگهداری طبیعی از سواحل و آبراههها
گروه ترجمه و تولید محتوا در بسپار/ایران پلیمر موسسه پژوهشی Fraunhofer UMSICHT با همکاری شرکای صنعتی خود موفق به توسعه پارچه محافظ زمین (geotextile) زیستتخریبپذیر شده است که برای نگهداری طبیعی از سواحل و کناره آبراههها طراحی شده و میتواند جایگزینی سازگارتر با محیطزیست برای روشهای سنتی تثبیت سواحل باشد.
این پروژه که با نام Bioshoreline شناخته میشود، بر توسعه ساختاری از جنس پلیلاکتیک اسید (PLA) و الیاف طبیعی تمرکز دارد؛ ترکیبی که به گفته پژوهشگران، هم استحکام فنی لازم برای شرایط سخت هیدرولیکی را فراهم میکند و هم در بلندمدت در خاک تجزیه میشود.
چالش نگهداری از سواحل بدون آسیب به طبیعت
نگهداری از سواحل رودخانهها و آبراههها یکی از نیازهای مهم مدیریت منابع آبی است، اما روشهای سنتی مانند استفاده از سنگچین یا بتن، معمولا بهعنوان راهکارهایی غیرطبیعی و مداخلهگر شناخته میشوند.
پژوهشگران Fraunhofer UMSICHT اکنون تلاش کردهاند با استفاده از ژئوتکستایل زیستتخریبپذیر، راهکاری ارائه دهند که علاوه بر نگهداری مکانیکی، امکان حفظ یا بازسازی پوشش گیاهی و تنوع زیستی را نیز فراهم کند.
پیا بورلباخ، مدیر پروژه Bioshoreline، در توضیح ویژگیهای این ماده گفت ژئوتکستایل توسعهیافته دارای خواصی است که هم سازگاری زیستمحیطی و هم مقاومت فنی را تضمین میکند. به گفته او، کناره آبراههها تحت بارهای شدید هیدرولیکی، بهویژه ناشی از عبور کشتیها، قرار دارند و این ژئوتکستایل توانسته کمینه الزامات مکانیکی تعیینشده توسط BAW را برآورده کند.
ترکیب PLA و الیاف طبیعی
ساختار این ژئوتکستایل از ترکیب الیاف پلیلاکتیک اسید (PLA) و الیاف طبیعی تشکیل شده است.
به گفته پژوهشگران الیاف PLA پایداری بلندمدت سازه را تامین میکنند و بهعنوان الیاف طبیعی سریعتر تجزیه میشوند و مسیرهایی برای نفوذ ریشه ایجاد میکنند. این ساختار باعث میشود پوشش گیاهی بتواند بهتدریج در خاک تثبیت شود و نقش کنترل فرسایش را برعهده بگیرد. پژوهشگران همچنین اعلام کردهاند ژئوتکستایل بهگونهای طر احی شده که در بلندمدت بهطور کامل در خاک تجزیه شود.
نمونههای برداشتشده پس از سه سال از محل آزمایشی در رود راین نشان دادهاند الیاف PLA وارد مرحله آغاز تجزیه شدهاند. همچنین برنامه نمونهبرداریهای بعدی در بازههای پنج و ده ساله برای بررسی ادامه فرایند زیستتجزیهپذیری در شرایط واقعی آبراههها در نظر گرفته شده است.
آزمایش موفق در رود راین
به گفته گروه پژوهشی، این ژئوتکستایل طی سه سال در مسیر آزمایشی BAW در رود راین تحت آزمایش میدانی قرار گرفته و توانسته کارکرد موفقی در نگهداری خاک و عبور مناسب آب از خود نشان دهد. این ویژگی اهمیت زیادی دارد، زیرا تجمع فشار آب در پشت پارچهی محافظ زمین میتواند باعث ناپایداری سازههای ساحلی شود.
امکان تولید صنعتی و توسعه گسترده
فناوری تولید این ژئوتکستایل کاملا قابلمقیاسپذیری صنعتی است. این ژئوتکستایل بهصورت منسوجات نبافته سوزنزده تولید شدهاند؛ ساختاری که برای دستیابی به اثر صافی مناسب و وزن سطحی بالا انتخاب شده است. الیاف PLA مورد استفاده توسط شرکت Indorama Ventures Fibers Germany GmbH تامین شده و الیاف طبیعی نیز بهصورت تجاری در بازار موجود هستند. همچنین تولید صنعتی منسوجات در شرکت BNB Brinkman GmbH & Co. KG انجام شده است. به گفته پژوهشگران، از نظر تامین مواد اولیه و فناوری تولید، مانعی برای توسعه این فناوری در مقیاس گسترده وجود ندارد.
مزایای زیستمحیطی نسبت به روشهای سنتی
یکی از مهمترین مزیتهای این ژئوتکستایل، امکان ایجاد سواحل طبیعی و پوشش گیاهی است. در روشهای سنتی حفاظت سواحل، معمولا از سنگ یا بتن استفاده میشود که هرچند مقاومت بالایی دارند، اما تنوع زیستی را محدود میکنند.
در مقابل، ژئوتکستایل زیستتخریبپذیر امکان رشد گیاهان و شکلگیری زیستگاههای طبیعی برای جانوران و گیاهان ساحلی را فراهم میکنند و میتوانند تنوع زیستی را افزایش دهند. همچنین این مواد پس از پایان عمر مفید خود در خاک تجزیه میشوند و برخلاف ژئوتکستایلهای پلاستیکی رایج، پسماند دائمی از خود باقی نمیگذارند. به گفته پژوهشگران، سواحل پوشیده از گیاه همچنین میتوانند به جذب آلایندهها و مواد مغذی اضافی کمک کنند؛ موضوعی که به سلامت زیستبومهای آبی کمک میکند.
کاربردهای فراتر از مهندسی آب
پژوهشگران معتقدند این ژئوتکستایل تنها به نگهداری سواحل محدود نخواهند بود. این مواد میتوانند در تثبیت شیبها، جادههای موقت کارگاهی، پروژههای ساخت توربین بادی و پروژههای احیای محیطزیست و بازطبیعتسازی نیز مورد استفاده قرار گیرند. در بسیاری از پروژههای موقت، استفاده از مواد دائمی منطقی یا سازگار با محیطزیست نیست و مواد زیستتخریبپذیر میتوانند پس از پایان پروژه بدون آسیب دائمی به خاک، حذف شوند یا در محیط تجزیه شوند.
