ساخت نوعی بیوپلاستیک از پودر چوب که طی سه ماه تجزیه می‌شود

دانشمندان با انگیزه رفع مشکل رو به رشد پلاستیک‌ها که هم تولید و هم دور ریختن آن‌ها به محیط زیست آسیب می‌رساند، در حال کار روی اشکالی از این مواد هستند که از نظر زیست‌محیطی سازگارتر باشند. به‌ گزارش نیواطلس، پژوهشگران دانشگاه ییل گزینه‌ای پیشنهاد کرده‌اند که بسیاری از معیارهای لازم را دارد. آن‌ها نوعی پلاستیک زیستی ساخته‌اند که استحکام بالایی دارد اما طی سه ماه می‌تواند کاملا تجزیه شود.

دانشمندان در جستجوی بیوپلاستیک‌های سازگار با محیط زیست به همه‌ی انواع زیست‌توده‌ها به‌عنوان نقطه‌ی شروع توجه کرده‌اند. برخی از این موارد شامل پوسته‌ی تخم‌مرغ، گیاهان و حتی ضایعات تکیلا (از نوشیدنی‌های الکلی تقطیری) می‌شود. همه‌ی این موارد چشم‌انداز ماده‌ای را ارائه می‌دهد که نه‌تنها تولید آن سبزتر است، بلکه برای شکستن آن برخلاف پلاستیک‌های معمولی مبتنی بر نفت، به قرن‌ها زمان نیاز نیست.

پژوهشگران دانشگاه ییل کار خود را با پودر چوبی آغاز کردند که از ضایعات معمول کارخانه‌های چوب‌بری است و از حلال زیست‌تجزیه‌پذیری برای تولید دوغابی از پلیمرها و سلولز استفاده کردند که دارای پیوندهای هیدروژنی بودند. آن‌ها سپس دوغاب حاصل را قالب‌گیری کردند. بیوپلاستیک حاصل در آزمایش‌هایی با پلاستیک‌های معمولی مقایسه شد. آزمایش‌های مذکور شامل مدفون کردن ورقه‌هایی از بیوپلاستیک در خاک بود. بیوپلاستیک‌ها در خاک پس از دو هفته شکستند و طی سه ماه کاملا تجزیه شدند. بیوپلاستیک جدید پژوهشگران همچنین استحکام مکانیکی بالایی داشت و هنگام نگه‌داری مایعات پایدار بود و در برابر نور UV مقاومت داشت. یوآن یائو، از نویسندگان مقاله، می‌گوید:

افراد بسیاری تلاش کرده‌اند این نوع پلیمرها را تولید کنند؛ اما در محصولاتی که تولید شده است، رشته‌های مکانیکی آن‌قدر خوب نیستند که جایگزین پلاستیک‌هایی شوند که در حال حاضر استفاده می‌کنیم و بیشتر از سوخت‌های فسیلی ساخته می‌شوند. ما فرایند تولید ساده‌ای ایجاد کرده‌ایم که حاصل آن پلاستیک‌های مبتنی بر زیست‌توده‌ای است که ویژگی‌های مکانیکی خوبی نیز دارد.

علاوه بر سرعت بالای تجزیه، این بیوپلاستیک می‌تواند به شکل دوغاب اولیه‌ی خود بازگردد که بازیافت حلال و استفاده‌ی مجدد از آن را ممکن می‌سازد. یائو می‌گوید: «از نظر من، چیزی که واقعا این پلاستیک را خوب می‌کند، کاملا قابل بازیافت یا زیست‌تجزیه‌پذیر بودن آن است. ما مواد و ضایعاتی که به طبیعت وارد می‌شود، به حداقل رسانده‌ایم.»

از کاربردهایی که پژوهشگران برای بیوپلاستیک خود تصور می‌کنند، تولید کیسه‌ها و بسته‌بندی‌ها و حتی تولید محصولاتی برای استفاده در ساخت‌و‌ساز و تولید خودرو است.

این پژوهش در مجله‌ی Nature Sustainability منتشر شده است.