محاضر يصنع البلاستيك الحيوي من حمأة الصرف الصحي

نجح فريق من العلماء من جامعة سايجون في عزل سلالتين من الكائنات الحية الدقيقة الموجودة في طين مصنع الورق لإنشاء البلاستيك الحيوي.

أجرى البحث الدكتور هو كي كوانج مينه، المحاضر في كلية البيئة، و10 زملاء منذ عام 2020 بهدف إنشاء بلاستيك حيوي يمكنه التحلل في 30 يومًا. ويهدف المشروع أيضًا إلى إعادة تدوير النفايات إلى مواد خام مفيدة وفقًا لنموذج الاقتصاد الدائري.

وبحسب الدكتور مينه، فإن مياه الصرف الصحي (بما في ذلك الحمأة) الناتجة عن مصانع الورق والمأكولات البحرية والسكر... تحتوي على الكثير من المواد العضوية. وعلى الرغم من أن بيئة مياه الصرف الصحي قاسية للغاية وتحتوي على العديد من السموم، فإن الكائنات الحية الدقيقة قادرة على التكيف بشكل كامل مع آلية تصنيع وتراكم شكل من أشكال البوليمر (البلاستيك الحيوي) في الجسم.

استخدم فريق البحث عينات من المياه والطين من مصنع للورق في تيان جيانج لتحليل السلالات الميكروبية في البيئة. وباستخدام أساليب عزل وتحديد والقضاء على البكتيريا التي يمكن أن تنقل الأمراض، أنتجت المجموعة أكثر من 100 سلالة من الكائنات الحية الدقيقة القادرة على إنتاج البلاستيك الحيوي.

وبتحليل الخصائص البيولوجية، قامت المجموعة بتقييم سلالتين من البكتيريا، Bacillus pumilus (NMG5) وBacillus megaterium (BP5)، للحصول على أفضل أداء في إنتاج البلاستيك. وقال الدكتور مينه "من بين سلالات البكتيريا التي عزلناها، لا يزال هناك العديد من السلالات التي تتمتع بأداء أعلى". وأظهرت الدراسات المعملية أن هذين النوعين من البكتيريا تحتويان على كتلة جافة تراكمية تبلغ 40% من البلاستيك الحيوي.

اختبار قابلية التحلل البيولوجي للبلاستيك الحيوي (الأبيض) في البيئة. الصورة: NVCC

تبلغ قدرة معالجة مياه الصرف الصحي في مصنع الورق في تيان جيانج حوالي 30 ألف متر مكعب يوميًا وليلة، منها 30% عبارة عن حمأة، أو حوالي 10 آلاف متر مكعب. وحسب فريق البحث، فإنه من الناحية النظرية يمكن الحصول على نحو 40 طناً من البلاستيك الحيوي من الكائنات الحية الدقيقة. ومع ذلك، قال الدكتور مينه إن الحالة التي يكون فيها حجم البلاستيك الحيوي نصف الحساب النظري فقط هي أيضًا نسبة كبيرة جدًا.

تبين التحاليل أن الكائنات الحية الدقيقة موجودة في مياه الصرف الصحي في المصنع وتستخدم الغذاء من المواد العضوية الموجودة في البيئة، وبالتالي لديها القدرة على تنظيف المياه. وبناءً على ذلك، يمكن للمجموعة المقترحة تطوير كتل من الحمأة المنشطة التي يمكنها إنتاج البلاستيك الحيوي ومعالجة المياه بكفاءة أفضل. للحصول على البلاستيك الحيوي، يجب استخدام طرق كيميائية أو فيزيائية لتفكيك جدران خلايا الكائنات الحية الدقيقة، والتي عادة ما تتكون من عديدات السكاريد. ثم استخدم المذيب للترسيب للحصول على البلاستيك الحيوي. هذا البلاستيك، عندما يتواجد في البيئة، سيكون مصدر غذاء للكائنات الحية الدقيقة المحيطة، وبالتالي فإنه سوف يتحلل بسرعة كبيرة.

قام فريق البحث بالتنسيق مع مصنع الورق لجمع عينات من المياه والطين لأغراض البحث. الصورة: NVCC

قال السيد ترونغ مينه تري، مدير شركة SG Workspace، وهي شركة متخصصة في الاستثمار في مجالات البيئة والتنمية المستدامة، إن استخدام الكائنات الحية الدقيقة لإنشاء البلاستيك الحيوي ومعالجة مياه الصرف الصحي كان محل بحث في العديد من البلدان المتقدمة، كما طبقته بعض الأماكن على نطاق صناعي. وقد أجريت بعض الدراسات في البلاد حول استخدام البلاستيك الحيوي لحماية البيئة والزراعة...

وبحسب السيد تري، فإن اتجاه إعادة تدوير المنتجات للمساعدة في حماية البيئة سوف يصبح أكثر شعبية خلال السنوات الخمس إلى العشر المقبلة. ومع ذلك، لكي تكون المنتجات المعاد تدويرها من النفايات شائعة وقادرة على المنافسة في السوق، يجب أن تلبي متطلبات الجودة والسعر مقارنة بالمنتجات التقليدية. ولتحقيق هذا المطلب، يجب تحسين المنتجات البلاستيكية الحيوية لضمان الجودة وبناء إنتاج واسع النطاق لتقليل التكاليف. وفي الوقت نفسه، تحتاج السياسات الحكومية إلى وضع شروط إلزامية للحد من استخدام الأكياس البلاستيكية التقليدية، مما يخلق الظروف لمنتجات البلاستيك الحيوي لاختراق السوق بشكل أكبر.

وأضاف السيد تري: "من خلال مشروع مجموعتنا، سنواصل المشاركة في المراحل التجريبية على نطاق المختبر لتقييم والتنسيق مع الشركات لبناء عمليات إنتاج تجريبية والدعوة للاستثمار حتى يكون المنتج متاحًا في السوق قريبًا".

ها آن

رابط المصدر: https://vnexpress.net/giang-vien-tao-nhua-sinh-hoc-tu-bun-thai-4606817.html