مقاله ای از حمید رقمی/ رویکردی نوین برای بازیافت پلاستیک ها/ طبیعت نسبت به “کپی رایت” حساسیتی ندارد!

بسپار/ایران پلیمر «طبیعت نسبت به “کپی رایت” حساسیتی ندارد»
«پروژه ای جدید از مهندسان پلی تکنیک فدرال لوزان( سوئیس)»
*( EPFL) Ecole Polytechnique fédérale de Lausanne )

هر نفر به طور متوسط 30 کیلو گرم پلاستیک در سال مصرف می کند. از آنجائیکه  متوسط طول عمر انسان (درحال حاضر) حدود 70 سال است، هر نفر در طول زندگی تقریباً 2 تن پلاستیک به محیط ” اهدا” می کند! این عدد را در تعداد ساکنان کره زمین – که  بطور مستمر در حال افزایش است- ضرب کنیم ، به یک عدد گیج کننده می رسیم.

فرانسسکو استلاک سی  (Francesco Stellacci ) رئیس و هماهنگ کننده آزمایشگاه “مواد نانوئی سوپرا ملکولار و سطوح مرزی” از مدرسه (عالی) مهندسی فدرال لوزان (سوئیس)( EPFL Ecole Polytechnique fédérale de Lausanne , )در این فکر است که ” چگونه می توان معضل  آلودگی های ناشی از پلاستیک ها و بازیافت آن ها ” را مدیریت و ریشه ای حل کرد. نامبرده در همکاری تنگاتنگ با پروفسور Sebastian J. Maerkl از انستیتوی مهندسی بیو تکنولوژی، یکی دیگراز زیرگروه های EPFL برای برنامه ریزی و پیشبرد این ایده، تصمیم گرفتند به عنوان استاد راهنمای دانشجوی دکترا Simone Giaveri، موضوع را پیگیری و مدیریت کنند. نامبردگان براین شدند که پس از تست روش ها و امکانات فعلی موجود برای مقابله با آثار زیانبار پسماندهای پلاستیک ها، یک رویکرد و روش کاملاً جدید طراحی کنند. به گفته Stellacci Francesco “زمانی که ما از پلاستیک های (بیولوژیک)یا تجزیه پذیر نیز استفاده می کنیم، پروسه تجزیه، ضایعاتی به جا می گذارد، ضایعاتی که می بایست ” تا اطلاع ثانوی”یا انبار شده و یا دفن شوند. برای این “دِپو”کردن، می بایست ” زمین” در اختیار گرفته شود و بدیهی است که هر چه بیشتر زمین برای این کار درنظر گرفته شود، به همان نسبت (کمتر) زمین برای کشاورزی باقی می مانَد. البته سایر نتایج منفی اکولوژیکی این معضل نیز باید در نظر گرفته شود، ازجمله اینکه ضایعات بجا مانده از پلاستیک ها خواه ناخواه، اکو سیستمِ منطقه را نیز دچار تغییراتِ منفیِ دیرپا می کند.” وی درادامه بیان داشت که ” ما می بایست یک راه حل جامع برای معضل پلاستیک ها پیدا کنیم، راه حلی که یک بخش از آن می تواند، شبیه سازی پروسه هائی باشد که در خودِ طبیعت وجود دارند”

زنجیری از مرارید
پروتئین ها یکی از مهم ترین ترکیبات آلی هستند که دنیای ما شناخته  شده اند، آن ها نیز مانند دی اِن اِی  (DNA ) به گروه پلیمرها تعلق دارند. پروتئین ها زنجیره های بلندی از ملکول ها (مونومرها) هستند، که ساختاری (درکل) متشکل از اسیدهای آمینه دارند.
به گفته Giaveri “ما می توانیم یک پروتئین را با زنجیری از مروارید مقایسه کنیم که در آن، هر مروارید یک اسید آمینه است. هر مروارید در این زنجیر، رنگ متفاوتی از دیگر مرواریدها دارد و “سلسله مراتب رنگ ها” یا چگونگی قرار گرفتن آن ها پشت سرِ هم، ساختار زنجیرو از این طریق (همچنین) ویژگی های آن را تعیین می کند.” حال و درآنچه که در طبیعت رخ می دهد، وضع بدین گونه است که (زنجیرهای) پروتئین ها به مرور به اسید های آمینه تشکیل دهنده آن تجزیه می شود و سلول های(جدیدی)، این اسید های آمینه را مجدداً به پروتئین های جدید تبدیل می کنند. بنا براین (می توان گفت) که زنجیرهای متشکل از مروارید ها ی جدید با  ویژگی هائی متفاوت از پروتئین های اولیه، ایجاد می شوند”
Giaveri ابتدا سعی کرد در آزمایشگاه این سیکل طبیعی را در دنیای غیر زنده شبیه سازی کند. ” ما پروتئین هائی انتخاب کردیم و آن ها را به اسید های آمینه تقسیم کردیم. سپس این اسید های آمینه را به یک سیستم بیولوژیک زنده منتقل کردیم که قادر باشد، پروتئین های جدیدی با آن ها بسازد، با ساختارها و کاربرد های کاملاً متفاوت از پروتئین هائی که اسید های آمینه اولیه را از درون آن جدا کرده بودیم” بگفته Stellacci “در این ارتباط بسیار مهم است که پروتئین های تجزیه شده و مجدداً سنتز یا باز تولید شده به لحاظ کیفی درحد و حدود، مشابه یکدیگر باشند” ” یک زنجیر مروارید از هم پاشیده شده و با مروارید های آن، زنجیر جدیدی از مروارید- با ویژگی هائی متفاوت از زنجیر مروارید اولیه – ایجاد گردیده است”
“پلاستیک” نیز یک پلیمر است!
توضیح نگارنده وبلاگ :
هر پلاستیکی یک پلیمر است، اما هر پلیمری یک پلاستیک نیست!

حال باید با توجه به آنچه که عنوان شد، مشخص شود که چه مشابهت هائی بین ساختار پروتئین ها با “پلاستیک ها” ( دقیق و صحیح : مواد  مصنوعی) وجود دارد و چه نتیجه گیری می توان از این مشابهت ها کرد؟
نظر به اینکه هر دو گروه ذکر شده ساختارهائی پلیمری دارند، باید بتوان مکانیسم های پروسه های طبیعیِ تشکیل و ازهم گسستن پروتئین ها را در پلاستیک ها نیز جستجو (و شبیه سازی) کرد. بگفته Stellacci دراین ارتباط باید پذیرفت که ” اگرچه که این  شبیه سازی بسیار خوشبینانه و امید بخش است، ولی قرار نیست که این ماجرا و پروسه مربوط به آن، یک شبه عملیاتی شود و بخصوص اینکه پیشبرد آن نیاز به به یک نوع نگرش جدید و “رادیکال”  نسبت به این پدیده ها دارد” به گفته Stellacci “این روش یا رویکرد جدید برای بازیافت، روشی منحصر به فرد خواهد بود، زیرا که  «تجدید پذیری» و استفاده مجدد (Upcycling)، در آن بزرگ نوشته می شود” نامبرده همچنین اضافه می کند:” ما باید یادبگیریم که اشیاء مختلف را روی هم بریزیم و سپس مخلوط را بازیافت کرده و به نوعی  مواد جدیدی نیز از آن تولید کنیم؛ طبیعت مدتهاست که این کار را می کند”

منبع : solarify.eu/2021/10/02/165-neuer-ansatz-fuer-kunststoff-recycling/
به نقل از : École polytechnique fédérale de Lausanne, EPFL,2021/10/02 ))
جزئیات بیشتر در یک پست جداگانه
* درباره پلی تکنیک فدرال لوزان ( EPFL, Ecole Polytechnique fédérale de Lausanne  ) :
( آلمانی : Eidgenössische Technische Hochschule )
EPFL یک دانشگاه صنعتی علوم طبیعی (natural science university)در لوزان سوئیس است که دور از شهر و نزدیک  دریاچه ژنو (Genfersee ) قرار گرفته است . این موسسه آموزشی علمی- صنعتی درکناردانشگاه لوزان، بزرگترین مرکز تحقیقاتی سوئیس است. EPFL دارای 7 دانشکده است که در آن 13 رشته (در مقطع)کارشناسی و 26 رشته کارشناسی ارشد تدریس می گردد. در سال 2017 تعداد 10686 دانشجو در EPFL ثبت نام کرده بودند که 1800 نفر از این تعداد  در مقطع دکترا مشغول به تحصیل بودند. در سال مذکور همچنین تعداد  319 پروفسور، تدریس و هدایت دانشجویان مقاطع کارشناسی ارشد و دکترا را بر عهده داشتند.

وبلاگ علوم و تکنولوژی رنگ