اختصاصی بسپار/ تازه ترین پیشرفت‌‌ها در پلاستیک‌‌های زیست‌‌تخریب‌‌پذیر

بسپار/ایران پلیمر تقاضای مشتری برای پلاستیک‌‌های زیست‌‌تخریب‌‌پذیر به ایجاد نیرو‌‌ی محرکه‌‌ برای پیشرفت در هر زمینه‌‌ای، از تحقیقات پایه‌‌ای و گونه‌‌های جدید گرفته تا سرمایه‌‌گذاری در مقیاس بزرگ کارخانه‌‌ای کمک کرده است. در این مقاله پیشرفت‌‌ها در پلاستیک‌‌های زیست‌‌تخریب‌‌پذیر آورده شده است.

توسعه‌‌ی پلاستیک‌‌های با منشاء زیستی، به خصوص آن‌‌هایی که به طور ایمن در محیط، زیست‌‌تخریب‌‌پذیرند، به سرعت ادامه دارد. در مرحله‌‌‌‌ی تحقیقاتی، دانشمندان سعی در فهمیدن برخی ساز‌‌و‌‌کار‌‌های پشت رفتار تخریب این مواد نسبتا جدید، دارند.
محققان آلمانی، ساز‌‌وکار پشت این قضیه که چگونه پلاستیک‌‌های زیست‌‌تخریب‌‌پذیر در خاک تجزیه می‌‌شوند، را مطالعه کردند تا بتوانند منطق و برهانی برای استفاده از این مواد فراهم کنند. مرکز تحقیقات محیط زیست Helmholtz (UFZ) گفته است که با وجود مطرح شدن تصویر مثبت از پلاستیک‌‌های زیست‌‌تخریب‌‌پذیر، اما هنوز دانش بسیار کمی درباره‌‌ی این‌‌که آن‌‌ها چگونه در خاک عمل می‌‌کنند یا چطور تخریب می‌‌شوند، وجود دارد. این گروه، زمینه‌‌های معدودی از جمله این‌‌که چطور پلاستیک‌‌های زیست‌‌تخریب‌‌پذیر سریعا تخریب‌‌ می‌‌شوند، چه ریزاندامگانی این پلاستیک‌‌ها را مصرف می‌‌کنند و چگونه آن‌‌ها عمل می‌‌کنند و چه شرایطی فرایند تخریب را کنترل و حتی بازدارنده از تخریب است، را بررسی کردند.
هم‌‌چنین محققان UFZ می‌‌خواهند بدانند که چگونه تغییر دما و مقدار بارش (precipitation) حاصل از تغییرات آب‌‌و‌‌هوا، روی تخریب‌‌پذیری اثر می‌‌گذارد. تمرکز اصلی روی خاک‌‌پوش‌‌ها و فیلم‌‌های باغبانی است. این‌‌ها عموما از پلی‌‌اتیلن (PE) ساخته شدند، اما پسماند این فیلم‌‌ها اغلب در خاک باقی می‌‌ماند. این گروه می‌‌خواستند که همه‌‌ی آثار ناشی از تغییر این فیلم‌‌ها و استفاده از نوع جایگزین زیست‌‌تخریب‌‌پذیر آن‌‌ها را بدانند.
برای این کار، این موضوع بررسی شد که فیلم خاک‌‌پوش با منشا زیستی از همبسپار پلی‌‌بوتیلن‌‌سوکسینات-آدیپات (PBSA) چگونه تحت شرایط طبیعی در زمین کشاورزی زیست‌‌تخریب‌‌پذیر است. محققان بین شرایط آب‌‌و‌‌هوایی امروز و شرایط شبیه‌‌سازی شده آلمان حول سال 2070 تمایز قائل شدند. آن‌‌ها از روش‌‌های زیست‌‌شناسی ملکولی جدید برای تعیین این که کدام میکروب‌‌ها روی پلاستیک و خاک اطراف آن تکثیر و رشد پیدا کردند، استفاده کردند.
پس از حدود یکسال، 30 درصد از PBSA عمدتا به علت فعالیت قارچی تخریب شد. در همین زمان، یک اجتماع تخریب هوشمند و بازیافت‌‌کننده از میکروب‌‌ها روی و اطراف پلاستیک تشکیل شد. آهنگ تخریب به سختی با تغییرات شرایط آب‌‌و‌‌هوایی مورد انتظار، تحت تاثیر قرار گرفته بود.
در مطالعه‌‌ی دوم منتشر شده در مجله Environmental Science Europe، محققان اجتماع میکروب‌‌ها را تحت شرایط سخت‌‌تر هم‌‌چون زمانی که مقدار PBSA زیادی وارد خاک می‌‌‌‌‌‌شود و در اثر غلظت ‌‌‌‌بالای کود‌‌های نیتروژنی امتحان کردند. مقادیر زیاد PBSA، اجتماع میکروب‌‌ها در خاک را تغییر می‌‌دهد. 6 درصد افزایش PBSA در خاک، 45 درصد تنوع گونه‌‌های قارچی را کاهش می‌‌دهد. اگرچه مقادیر زیاد PBSA ترکیب شده با کود‌‌دهی، منجر به انتشار گسترده‌‌ی قارچ‌‌های آسیب‌‌‌‌رسان گیاهی می‌‌شود.
زمانی‌‌که مقادیر زیادی پلاستیک در محیط‌‌ ‌‌زیست رها می‌‌شود، حتی اگر آن‌‌ها زیست‌‌تخریب‌‌پذیر باشند، خوب نیست. این درکی برای استفاده از پلاستیک‌‌های زیست‌‌تخریب‌‌پذیر در این نوع کاربرد می‌‌سازد، اما به صورت پیشرفته، دانستن خواص و ویژگی‌‌های تخریب آن‌‌ها مهم است.

آزمون میدانی
شرکت انگلیسی Biome Bioplastics و شرکت Suregreen شروع به آزمایش‌‌های میدانی در مقیاس بزرگ و فروش اولیه‌‌ی محافظ‌‌های زیست‌‌تخریب‌‌پذیر درختان کرد. محافظ‌‌های درخت، در 5 سال اول زندگی درختان، از درختان محافظت می‌‌کنند، سپس طی 2 سال بعدی، به صورت زیستی تخریب می‌‌شوند. محافظ‌‌های درخت معمولا از پلاستیک‌‌های رایج ساخته شدند که اگر از زمین جمع‌‌آوری نشوند، زمین را پر از آشغال می‌‌کنند.
شرکت Suregreen می‌‌گوید، بدون کمک محافظ‌‌های درخت، بیش از 90 درصد گیاهان تازه کاشته شده از بین می‌‌روند یا آسیب می‌‌بینند، بنابراین آن‌‌ها ارزش تجاری بالقوه‌‌ای ندارند. اکنون همکاران این‌‌ شرکت، عملکرد حدود 40000 محافظ درخت را در بیش از 40 مکان نظارت خواهند کرد تا از نرخ بالای زنده ماندن نهال‌‌ها در چند سال آینده اطمینان حاصل کنند. همزمان، مشتریان می‌‌توانند، همین محافظ‌‌های درختان را تحت نام تجاری Vigilis Bio بخرند.
شرکت Biome Bioplastics اعلام کرده است که آزمون‌‌ میدانی، مرحله‌‌ی بعدی تجاری‌‌سازی محافظ‌‌های جدید درختان است و این شرکت به دنبال مشاهده‌‌ی تصدیق نتایج آزمایشگاهی با شرایط واقعی استفاده از محصول است. در شکل 1 نمونه‌‌ای از محافظ درخت زیست‌‌تخریب پذیر نشان داده شده است.

برگردان: مهندس مهسا امیرشاهرخی
[email protected]

(ادامه دارد …)

متن کامل این مقاله را در شماره 238 ماهنامه بسپار که در نیمه مرداد ماه 1401 منتشر شده است بخوانید.

در صورت تمایل به دریافت نسخه نمونه رایگان و یا دریافت اشتراک با شماره های ۰۲۱۷۷۵۲۳۵۵۳ و ۰۲۱۷۷۵۳۳۱۵۸ داخلی ۳ سرکار خانم ارشاد تماس بگیرید. نسخه الکترونیک این شماره از طریق طاقچه  و  فیدیبو  قابل دسترسی است.