طابعة ثلاثية الأبعاد تعتمد البولي لاكتيك (GETTY)
نشر الباحثون في مركز كيمياء الأسطح والعوامل الحفازة التابع لجامعة ليفن دراسة أوردتها دورية (Science) أشارت إلى أسلوب حديث لتبسيط عمليات تصنيع الـ"بولي لاكتيك"، مع الحد من النفايات الناتجة عن عمليات تخليقه، يستخدم في صناعات صديقة للبيئة،
وقال مايكل دوسلير كبير الباحثين في المركز: "بدلاً من عمليات التصنيع الحالية التي تتضمن مرحلتين، ابتكرنا عملية ذات مرحلة واحدة تجري تحت درجة حرارة تقل بواقع 100 درجة مئوية تقريباً، وبإنتاج أكبر كثيراً من حيث الكم وهو صديق للبيئة بدرجة أكبر".
وتابع: "لا تخلف هذه العملية نفايات ثانوية قد تنتج عن تفاعلات ثانوية أو نواتج عنقودية لأننا نعمل عند درجات حرارة منخفضة".
ويشتق الـ"بولي لاكتيك" من مصادر الطاقة المتجددة، ومنها السكر الموجود في قصب السكر والذرة، إذ يتحول السكر إلى حمض اللبنيك بالتخمر وهو اللبنة الأساسية لمركب البولي لاكتيك. ولا تعتبر عملية الإنتاج مكلفة بسبب تعدد الخطوات الوسيطة التي قال فريق دوسلير إنه تم الاستغناء عنها.
اقرأ أيضاً: طرقات من البلاستيك...فكرة هولندية قيد الاختبار
وفي العملية التقليدية لإنتاج البولي لاكتيك الـ"بولي 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 للمادة. وتتطلب هذه الخطوات الوسيطة الاستعانة بعوامل ملامسة من المعادن وتنتج عنها مخلفات.
وقال دوسلير: "تعتمد عمليتنا الجديدة 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 حيوياُ تحت ظروف بيئية معينة خلال بضع سنوات، ويمكن إعادة تدويرها واستخدامها مرة أخرى في المجال الصناعي، ويمكن تحويلها حيوياً إلى مواد صالحة للاستخدام في المجال الطبي، وهي أيضا من المواد القليلة الصالحة للاستخدام في تقنيات الطباعة الثلاثية الأبعاد.
يقول دوسلير إن العملية الجديدة ذات كفاءة عالية بنسبة 85 في المائة بالمقارنة بنسبة نحو 60 إلى 70 في المائة للطريقة التقليدية، وهي ذات إنتاجية عالية بالنسبة للمواد المستخدمة في التصنيع، مشيرا إلى أن النواتج الثانوية للعملية التقليدية من نفايات مهدرة يمكن إعادة تدويرها في الطريقة الحديثة ودون نفايات تذكر.
وقال الفريق البحثي إن الـ"بولي لاكتيك" لن يحل تماماً 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.
اقرأ أيضاً: 150 مليون طن من البلاستيك تسبح في المحيطات
وقال مايكل دوسلير كبير الباحثين في المركز: "بدلاً من عمليات التصنيع الحالية التي تتضمن مرحلتين، ابتكرنا عملية ذات مرحلة واحدة تجري تحت درجة حرارة تقل بواقع 100 درجة مئوية تقريباً، وبإنتاج أكبر كثيراً من حيث الكم وهو صديق للبيئة بدرجة أكبر".
وتابع: "لا تخلف هذه العملية نفايات ثانوية قد تنتج عن تفاعلات ثانوية أو نواتج عنقودية لأننا نعمل عند درجات حرارة منخفضة".
ويشتق الـ"بولي لاكتيك" من مصادر الطاقة المتجددة، ومنها السكر الموجود في قصب السكر والذرة، إذ يتحول السكر إلى حمض اللبنيك بالتخمر وهو اللبنة الأساسية لمركب البولي لاكتيك. ولا تعتبر عملية الإنتاج مكلفة بسبب تعدد الخطوات الوسيطة التي قال فريق دوسلير إنه تم الاستغناء عنها.
اقرأ أيضاً: طرقات من البلاستيك...فكرة هولندية قيد الاختبار
وفي العملية التقليدية لإنتاج البولي لاكتيك الـ"بولي 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 للمادة. وتتطلب هذه الخطوات الوسيطة الاستعانة بعوامل ملامسة من المعادن وتنتج عنها مخلفات.
وقال دوسلير: "تعتمد عمليتنا الجديدة 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 حيوياُ تحت ظروف بيئية معينة خلال بضع سنوات، ويمكن إعادة تدويرها واستخدامها مرة أخرى في المجال الصناعي، ويمكن تحويلها حيوياً إلى مواد صالحة للاستخدام في المجال الطبي، وهي أيضا من المواد القليلة الصالحة للاستخدام في تقنيات الطباعة الثلاثية الأبعاد.
يقول دوسلير إن العملية الجديدة ذات كفاءة عالية بنسبة 85 في المائة بالمقارنة بنسبة نحو 60 إلى 70 في المائة للطريقة التقليدية، وهي ذات إنتاجية عالية بالنسبة للمواد المستخدمة في التصنيع، مشيرا إلى أن النواتج الثانوية للعملية التقليدية من نفايات مهدرة يمكن إعادة تدويرها في الطريقة الحديثة ودون نفايات تذكر.
وقال الفريق البحثي إن الـ"بولي لاكتيك" لن يحل تماماً 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.
اقرأ أيضاً: 150 مليون طن من البلاستيك تسبح في المحيطات
تابع آخر أخبار العربي الجديد عبر Google News
المزيد في مجتمع
