اختصاصی بسپار/ نوآوری در مهار ریزپلاستیک‌ها: کیتین و سلولز به کمک محیط زیست می‌آیند
گروه ترجمه و تولید محتوا در بسپار/ایران پلیمر آلودگی ریزپلاستیک‌ها به یکی از جدی‌ترین چالش‌های زیست‌محیطی جهان تبدیل شده است. این ذرات کوچک پلاستیکی که اغلب با چشم غیرمسلح قابل مشاهده نیستند، در اقیانوس‌ها، رودخانه‌ها و حتی آب آشامیدنی نفوذ کرده و شبهاتی در مورد اثر آنها بر سلامت انسان و حیات‌وحش وجود دارد. بر اساس برآوردها، سالانه بیش از ۸ میلیون تن پلاستیک وارد دریاها می‌شود که بخش قابل‌توجهی از آن را ریزپلاستیک‌ها تشکیل می‌دهند.
اگرچه روش‌های مختلفی برای تصفیه و حذف این آلاینده‌ها وجود دارد، اما اغلب پرهزینه، ناکارآمد یا ناپایدار هستند. بااین‌حال، تحقیقات جدید منتشرشده در مجله Science Advances، نوید راهکاری نوآورانه و سازگار با محیط‌زیست را می‌دهد: ماده‌ای به نام Ct-Cel که می‌تواند آینده‌ای روشن برای پاک‌سازی ریزپلاستیک‌ها رقم بزند.
🌍♻️ آیا آینده‌ای بدون ریزپلاستیک در آب‌های ما ممکن است؟ Ct-Cel پاسخ امیدوارکننده‌ای برای این پرسش دارد.
Ct-Cel؛ انقلابی در حذف ریزپلاستیک‌ها
Ct-Cel یک چارچوب الیافی زیست‌توده‌ای است که از دو ترکیب طبیعی و فراوان، یعنی کیتین و سلولز ساخته شده است. این ماده نه‌تنها روشی کارآمد و قابل بازیافت برای حذف ریزپلاستیک‌ها ارائه می‌دهد، بلکه با بهره‌گیری از پیوندهای هیدروژنی، ساختاری ایجاد می‌کند که مانند یک جاذب قوی عمل کرده و این آلاینده‌ها را از آب جدا می‌کند.
محققان اعلام کرده‌اند که کارایی Ct-Cel در حذف ریزپلاستیک‌ها بین ۹۸ تا ۹۹.۹ درصد است، که نشان‌دهنده‌ی پتانسیل بالای آن در مقابله با آلودگی‌های پلاستیکی است.
دانش پشت Ct-Cel؛ چگونه این ماده ریزپلاستیک‌ها را جذب می‌کند؟
پژوهشگران برای ساخت این ماده، از ویژگی‌های طبیعی کیتین و سلولز بهره بردند که از طریق پیوندهای هیدروژنی خودآرایی کرده و شبکه‌ای الیافی را تشکیل می‌دهند. این شبکه به‌طور موثری ریزپلاستیک‌ها را جذب و در خود نگه می‌دارد.
برخلاف صافی‌های معمولی که عمدتا بر فرایندهای مکانیکی و غربالگری فیزیکی متکی هستند، Ct-Cel به‌طور فعال به ذرات پلاستیکی متصل شده و از بازگشت آنها به محیط جلوگیری می‌کند. این عملکرد از طریق مجموعه‌ای از نیروهای بین‌مولکولی مانند جاذبه واندروالس، پیوندهای هیدروژنی و نیروهای الکترواستاتیکی انجام می‌شود.
Ct-Cel قادر به جذب انواع مختلفی از ریزپلاستیک‌ها ازجمله PS، PMMA، PP و PET است. این مواد به‌طور گسترده در بسته‌بندی‌ها، منسوجات، صنایع خودروسازی و محصولات صنعتی استفاده می‌شوند، بنابراین کارکرد گسترده‌ی این ماده در محیط‌های مختلف، آن را به ابزاری موثر برای کاهش آلودگی‌های پلاستیکی تبدیل کرده است.
کارایی Ct-Cel در شرایط مختلف آب
یکی از چالش‌های اصلی در تصفیه ریزپلاستیک‌ها، کارایی صافی‌ها در شرایط مختلف آبی است. بسیاری از روش‌های موجود، در مواجهه با آلودگی‌های زیستی و شیمیایی کارایی خود را از دست می‌دهند.
اما مطالعات نشان داده‌اند که Ct-Cel در انواع محیط‌های آبی از جمله آب دریا، رودخانه‌ها و فاضلاب صنعتی، کارکرد پایداری دارد. این ماده حتی در برابر آلاینده‌های سنگین مانند یون‌های سرب (Pb²⁺) و ریزجاندارها که عملکرد صافی‌های سنتی را می‌کاهند، مقاومت قابل‌توجهی نشان داده است. این ویژگی، استفاده‌ی طولانی‌مدت از این ماده را بدون کاهش کارایی تضمین می‌کند.
زیست‌پایداری و قابلیت استفاده مجدد؛ گامی به‌سوی اقتصاد چرخشی
یکی از مهم‌ترین مزایای Ct-Cel، قابلیت استفاده‌ی دوباره از آن است. برخلاف صافی‌های رایج که پس از چندین بار استفاده مسدود و فرسوده می‌شوند، این ماده قابلیت احیا و استفاده‌ی دوباره بدون افت عملکرد را دارد. کاربران می‌توانند آن را تمیز کرده و بدون کاهش بازدهی، دوباره مورد استفاده قرار دهند.
علاوه بر این، تولید Ct-Cel بر اساس اصول اقتصاد چرخشی انجام می‌شود. استفاده از مواد زیست‌توده‌ای به‌جای پلاستیک‌های مصنوعی، به کاهش وابستگی به محصولات نفتی کمک کرده و انتشار آلودگی‌های ناشی از آن را می‌کاهد. درنتیجه، این ماده یک راهکار زیست‌پایدار و دوستدار محیط‌زیست محسوب می‌شود.
کاربردهای بالقوه Ct-Cel در مقیاس صنعتی و شهری
موفقیت Ct-Cel، افق‌های جدیدی را برای پاک‌سازی ریزپلاستیک‌ها در مقیاس وسیع گشوده است. ازجمله کاربردهای بالقوه‌ی این ماده می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
✅ افزایش کارایی سامانه‌های تصفیه آب شهری: Ct-Cel می‌تواند به صافی‌های آب آشامیدنی اضافه شده و میزان ریزپلاستیک‌های موجود را بکاهد.
✅ کاربرد در تصفیه فاضلاب صنعتی: بسیاری از کارخانه‌ها و صنایع نساجی، حجم بالایی از ریزپلاستیک‌ها را به محیط‌زیست تخلیه می‌کنند. این ماده می‌تواند از ورود این آلاینده‌ها به منابع آبی جلوگیری کند.
✅ پاک‌سازی آب‌های آلوده: نصب صافی‌هایی از جنس Ct-Cel در رودخانه‌ها و دریاچه‌ها، به حذف آلودگی‌های پلاستیکی کمک می‌کند.
✅ تصفیه خانگی: این فناوری می‌تواند در طراحی تصفیه آب خانگی به‌کار گرفته شود تا از ورود ریزپلاستیک‌ها به آب آشامیدنی جلوگیری کند.
پژوهشگران در حال کار بر روی مقیاس‌پذیری تولید Ct-Cel و بهینه‌سازی ساختار آن برای افزایش دوام، بهبود نرخ جذب و کاهش هزینه‌های تولید هستند.
گامی به‌سوی آب‌های پاک‌تر
توسعه Ct-Cel، نقطه عطفی در حذف ریزپلاستیک‌ها از منابع آبی جهان محسوب می‌شود. این ماده، کارایی بالا، زیست‌پایداری و قابلیت استفاده‌ی دوباره را در یک فناوری منحصر‌به‌فرد ترکیب کرده و می‌تواند نقش مهمی در مبارزه‌ی جهانی با آلودگی‌های پلاستیکی ایفا کند.
بااین‌حال، چالش‌های زیادی در مسیر اجرای گسترده‌ی این فناوری وجود دارد. همکاری میان پژوهشگران، صنایع و سیاست‌گذاران برای سرمایه‌گذاری در توسعه و تجاری‌سازی Ct-Cel، می‌تواند این دستاورد علمی را به یک راهکار عملی و تاثیرگذار در مقیاس جهانی تبدیل کند.
