شاعت عمليات تصنيع البلاستيك الحيوي المشتق من عديد حمض اللبنيك (البولي لاكتيك) وهو مركب صديق للبيئة وبديل عملي للدائن التقليدية المنتجة من البتروكيماويات .. لكن تكاليف إنتاجه باهظة.
نشر الباحثون بمركز كيمياء الأسطح والعوامل الحفازة التابع لجامعة ليفن دراسة أوردتها دورية (ساينس) أشارت إلى أسلوب حديث لتبسيط عمليات تصنيع (البولي لاكتيك) مع الحد من النفايات الناتجة عن عمليات تخليقه.
وقال مايكل دوسلير كبير الباحثين بالمعهد “بدلا من عمليات التصنيع الحالية التي تتضمن مرحلتين ابتكرنا عملية ذات مرحلة واحدة تجري تحت درجة حرارة تقل بواقع 100 درجة مئوية تقريبا ومُنْتَجُنا –فيما يتعلق بكمية المنتج بالنسبة إلى أحجام المواد الداخلة في التفاعل في الساعة الواحدة- أكبر كثيرا من حيث الكم وهو صديق للبيئة بدرجة أكبر.
“لذا فلا تتخلف عن العملية نفايات ثانوية تنتج على سبيل المثال من التفاعلات الثانوية أو النواتج العنقودية لأننا نعمل عند درجات حرارة منخفضة”.
ويشتق (البولي لاكتيك) من مصادر الطاقة المتجددة ومنها السكر الموجود في قصب السكر والذرة حيث يتحول السكر إلى حمض اللبنيك بالتخمر وهو اللبنة الأساسية لمركب (البولي لاكتيك). وتعتبر عملية الإنتاج مكلفة بسبب تعدد الخطوات الوسيطة التي قال فريق دوسلير إنه تم الاستغناء عنها.
وفي العملية التقليدية لإنتاج (البولي لاكتيك) يجري وضع حمض اللبنيك في وحدة التجهيز ليتم تحويله إلى نوع من البلاستيك البدائي المنخفض الجودة تحت درجات حرارة عالية في حيز من الفراغ ثم يجري تفكيك هذا البلاستيك إلى الوحدات البنائية لمادة (البولي لاكتيك) وتتطلب هذه الخطوات الوسيطة الاستعانة بعوامل ملامسة من المعادن وتنتج عنها مخلفات.
وقال دوسلير “تعتمد عمليتنا على التفاعل بالتكثيف حيث يتم ملامسة حمض اللبنيك بمادة الزيولايت كمادة حفازة تنتج من وحدات التكرير وصناعة البتروكيماويات وهي مواد ذات مسامية عالية وحالة إسفنجية على مستوى النانو لذا فإنها ذات مساحة سطحية هائلة وفراغ دخلي محدود”.
وتتحلل مادة (البولي لاكتيك) الحديثة حيويا تحت ظروف بيئية معينة خلال بضع سنوات ويمكن إعادة تدويرها واستخدامها مرة أخرى في المجال الصناعي ويمكن تحويلها حيويا إلى مواد صالحة للاستخدام في المجال الطبي وهي أيضا من المواد القليلة الصالحة للاستخدام في تقنيات الطباعة ثلاثية الأبعاد.
يقول دوسلير إن العملية الجديدة ذات كفاءة عالية بنسبة 85 في المئة بالمقارنة بنسبة نحو 60 إلى 70 في المئة للطريقة التقليدية وهي ذات إنتاجية عالية بالنسبة للمواد المستخدمة في التصنيع مشيرا إلى أن النواتج الثانوية للعملية التقليدية نفايات مهدرة لكنها قابلة لإعادة التدوير في الطريقة الحديثة ودون نفايات تذكر.
وقال الفريق البحثي إن (البولي لاكتيك) لن يحل تماما محل المنتجات البلاستيكية التقليدية المشتقة من البتروكيماويات لأن تركيبات معينة مثل شبكات الصرف الصحي بالمراحيض يجب ألا تكون قابلة للتحلل الحيوي وأشار إلى أن المنتج الجديد أرخص وصديق للبيئة ويحد من التلوث ويمكنه أن يساعد الاقتصاد العالمي.
رويترز
