تقنية تسرع تحلل المواد البلاستيكية بالأشعة فوق البنفسجية

طور باحثون في مركز التقنيات المستدامة بجامعة "باث" البريطانية، تقنية لتحلل المواد البلاستيكية، باستخدام ضوء الأشعة فوق البنفسجية فقط.

ونشر الباحثون نتائج دراستهم في مجلة كيميكال كوميونيكاشن العلمية، وشرحوا فيها تفاصيل التقنية الرائدة التي تفتح المجال أمام مستقبل خال من البلاستيك، إحدى أكثر المواد إضرارا بالبيئة.

وتسبب البشر في العقود الأخيرة بأضرار كبيرة على البيئة ونُظمها على اليابسة وفي المحيطات، يتعذر إصلاحها بسبب فقدان السيطرة على النفايات البلاستيكية.

ويستهلك البشر نحو 78 مليون طن من المواد البلاستيكية، وتنتهي نسبة 32% منها في مياهنا، بما يعادل شاحنة نفايات كاملة خلال كل دقيقة.

ويستخدم الباحثون في الوقت الحالي حمض بولي لاكتيك، المصنوع من حمض اللاكتيك من تخمير السكريات، كبديل متجدد ومستدام للبلاستيك المشتق من منتجات النفط الخام في كل عمليات التعبئة والتغليف.

والبلاستيك من المواد المحدودة التحلل في البيئات الطبيعية، مثل التربة أو مياه البحر، لذلك طور الباحثون تقنية لتعديل قابلية تحلل البلاستيك من خلال دمج كميات مختلفة من جزيئات السكر في البوليمر.

واكتشف الباحثون أن دمج أقل من 3% من وحدات بوليمر السكر في حمض البولي لاكتيك، يؤدي إلى تحلل بنسبة 40%، خلال 6 ساعات من التعرض للأشعة فوق البنفسجية.

وقال الدكتور أنطوان بوشارد، المشارك في الدراسة، إن "مواد بلاستيكية كثيرة مصنفة على أنها قابلة للتحلل البيولوجي، ولكن العملية لا تتحقق إذا تخلصت منها في سماد نفايات صناعية، وإذا وضعت في أكوام السماد المنزلي فيمكن أن تستمر لأعوام".

وأضاف: "يتكون معظم بلاستيك حمض بولي لاكتيك من سلاسل بوليمر طويلة يصعب على الماء والأنزيمات تحطيمها، لذلك أضفنا السكريات إلى سلاسل البوليمر وربطناها بروابط يمكن كسرها باستخدام الأشعة فوق البنفسجية".

وتابع "تسببت خطواتنا في إضعاف البلاستيك وانقسامه إلى سلاسل بوليمر أصغر وأكثر حساسية للتحلل البيولوجي في البيئة الطبيعية"، وفقا لموقع تكنولوجي دوت أورج.

ونظر الباحثون سابقا في إمكانية تحلل حمض بولي لاكتيك في الماء، إلا أنها المرة الأولى في البحث عن آلية التحلل في الضوء.

وتوافقت التقنية الجديدة مع عمليات تصنيع البلاستيك الحالية، ما قد يمهد الطريق لإمكانية اختبارها واعتمادها بسرعة في صناعة البلاستيك.

ويأمل الباحثون مستقبلا في صناعة مواد بلاستيكية قوية عند الاستخدام، مع إمكانية تحللها بسهولة بعيدا عن عملية إعادة التدوير.