اختصاصی بسپار/ پایدار و در عین حال تجزیه پذیر

گروه ترجمه و تولید محتوا در بسپار/ ایران پلیمر ما هر روز با پلی اتیلن با چگالی بالا (HDPE) سر و کار داریم، به عنوان مثال در بسته بندی مواد شوینده یا فیلم. HDPE بسیار مقاوم است. با این حال، از نظر پایداری، هنوز راه درازی در پیش دارد، زیرا مقاومت بالای آن اغلب با تجزیه پذیری ضعیف همراه است.

پروفسور استفان مکینگ و تیمش در دانشگاه کنستانز موفق شده اند با این ویژگی مقابله کنند: آن‌ها نقاط شکست شیمیایی از پیش تعیین شده را در زنجیره‌های بسپاری ایجاد می‌کنند. این باعث ایجاد نقطه شروع برای شکستن سازه در طول بازیافت بدون ایجاد اختلال در ساختار پایدار آن می‌شود. در مصاحبه ای، استفان مکینگ توضیح می‌دهد که با کدام پلی استر به خوبی کار می‌کند و چه زمانی می‌توان از پلاستیک استفاده کرد.

پروفسور مکینگ، “مشکل” پلاستیک‌های زیستی که در حال حاضر در بازار هستند چیست؟

استفان مکینگ: پلاستیک‌های مبتنی بر زیست مطمئناً مشکل کلی ندارند. ایجاد فرآیندهای تولید جدید و یک پایه مواد خام جایگزین برای فرآیندهای پتروشیمی موجود که طی دهه‌ها بهینه‌سازی شده‌اند، قطعاً یک چالش است. علاقه ما در این زمینه وسیع، پلاستیک‌هایی است که بلورین هستند و از نظر ساختاری شبیه به HDPE هستند، اما می‌توانند تحت شرایط ملایم بازیافت شیمیایی شوند و در محیط غیر پایدار هستند.

چه راه حلی برای این مشکل پیدا کرده اید و چگونه پلاستیک‌ها را پایدارتر می‌کند؟

مکینگ: با تکیه بر کار خود در سال‌های اخیر، متوجه شدیم که این ویژگی را می‌توان با پلی استر-2،18 که از تکپارهای تجاری موجود در دسترس است به دست آورد.

پلی اتیلن در سال 1898 توسط شیمیدان Hans von Pechmann کشف شد. اما تا دهه‌ها بعد (1940) بود که یک فرآیند تولیدی با صرفه اقتصادی ایجاد شد. در سال 1953، کارل زیگلر آلمانی و جولیو ناتا ایتالیایی، کاتالیزور زیگلر-ناتا را توسعه دادند. ده سال بعد، جایزه نوبل شیمی را به خاطر آن دریافت کردند.

ما شگفت زده شدیم که این ماده با چه سرعتی توسط آنزیم‌های طبیعی در شرایط آزمایشگاهی تجزیه و سپس به کمپوست صنعتی تبدیل می‌شود. با این حال، برای ما، این‌ها شاخص‌های تجزیه پذیری هستند، ما در درجه اول برنامه‌هایی را هدف قرار نمی دهیم که به کمپوست صنعتی ختم می‌شوند.

چه زمانی می‌توان از پلاستیک تازه تحقیق شده استفاده کرد؟

مکینگ: در شرایط عمومی فعلی، پلی الفین‌ها از نظر قیمت به سختی قابل شکست هستند. اما این که چگونه الزامات قانونی در مورد بازیافت واقعی در چند سال آینده توسعه یابد، برای همه جالب خواهد بود. فراتر از آن، کاربردهای خاصی که در آن‌ها این مواد دارای خواص سودمند هستند، در حال حاضر رایج هستند، به عنوان مثال در زمینه چاپ سه بعدی.

چه مراحل دیگری را در تحقیقات خود دنبال خواهید کرد؟

مکینگ: ما در حال حاضر – تا حدی با شرکا – در حال بررسی مناسب بودن روش‌ها و برنامه‌های فرآوری ویژه هستیم. ما همچنین در حال تعیین میزان تخریب در محیط‌های دیگر، مانند خاک یا آب دریا هستیم.

به نظر شما پلاستیک‌های زیستی در آینده چه پتانسیل‌هایی دارند؟

مکینگ: اهمیت پلاستیک‌های ساخته شده از مواد خام غیر فسیلی مطمئناً افزایش خواهد یافت.