محاضر يصنع مواد بلاستيكية حيوية من حمأة الصرف الصحي.

قام فريق من العلماء من جامعة سايغون بعزل سلالتين من الكائنات الحية الدقيقة الموجودة في حمأة مصانع الورق لإنتاج البلاستيك الحيوي.

يهدف البحث، الذي أجراه الدكتور هو كي كوانغ مينه، المحاضر في قسم علوم البيئة، وعشرة من زملائه منذ عام 2020، إلى ابتكار بلاستيك قابل للتحلل الحيوي يتحلل خلال 30 يومًا. ويركز المشروع أيضًا على إعادة تدوير النفايات إلى مواد خام مفيدة وفقًا لنموذج الاقتصاد الدائري.

بحسب الدكتور مينه، تحتوي مياه الصرف الصحي (بما فيها الحمأة) من مصانع الورق، ومصانع تجهيز المأكولات البحرية، ومصانع معالجة قصب السكر، وغيرها، على العديد من المواد العضوية. ورغم أن بيئة مياه الصرف الصحي هذه قاسية للغاية وتحتوي على العديد من السموم، إلا أن الكائنات الدقيقة قادرة على التكيف تماماً لتصنيع وتراكم نوع من البوليمر (البلاستيك الحيوي) داخل أجسامها.

استخدم فريق البحث عينات من الماء والحمأة من مصنع ورق في مقاطعة تيان جيانغ لتحليل السلالات الميكروبية الموجودة في البيئة. ومن خلال عزل البكتيريا المسببة للأمراض المحتملة وتحديدها واستبعادها، وجد الفريق أكثر من 100 سلالة ميكروبية قادرة على إنتاج البلاستيك الحيوي.

بعد تحليل خصائصها البيولوجية، قيّم الفريق سلالتين من البكتيريا، هما Bacillus pumilus (NMG5) وBacillus megaterium (BP5)، باعتبارهما الأفضل في إنتاج البلاستيك. وقال الدكتور مينه: "من بين سلالات البكتيريا التي عزلناها، لا يزال هناك احتمال لاكتشاف المزيد من السلالات ذات الكفاءة الأعلى". وأظهرت نتائج المختبر أن هاتين السلالتين البكتيريتين تراكمتا 40% من وزنهما الجاف على شكل بلاستيك حيوي.

اختبار قابلية تحلل البلاستيك الحيوي (الأبيض) في البيئة. الصورة: مقدمة من الشخص الذي أجريت معه المقابلة .

تبلغ طاقة معالجة مياه الصرف الصحي في مصنع الورق في تيان جيانغ حوالي 30,000 متر مكعب يوميًا، منها 30% حمأة، أي ما يعادل 10,000 متر مكعب تقريبًا. وقد حسب فريق البحث أنه من الناحية النظرية، يمكن الحصول على حوالي 40 طنًا من البلاستيك الحيوي من الكائنات الدقيقة. ومع ذلك، يعتقد الدكتور مينه أنه حتى لو كانت كمية البلاستيك الحيوي المُستخلصة نصف الكمية المحسوبة نظريًا فقط، فإن ذلك يظل فرقًا كبيرًا جدًا.

تُظهر التحليلات أن الكائنات الدقيقة الموجودة في حمأة مياه الصرف الصحي للمصنع تستخدم المواد العضوية في البيئة كغذاء، مما يمنحها القدرة على تنقية المياه. لذلك، يقترح الفريق تطوير وحدات الحمأة المنشطة التي تُنتج البلاستيك الحيوي وتُعالج المياه بكفاءة أعلى في آنٍ واحد. وللحصول على البلاستيك الحيوي، يجب استخدام طرق كيميائية أو فيزيائية لتفكيك جدران خلايا الكائنات الدقيقة، والتي تتكون عادةً من عديدات السكاريد. بعد ذلك، يُستخدم مذيب لترسيب البلاستيك الحيوي. وعند وجود هذا البلاستيك الحيوي في البيئة، فإنه يُصبح مصدرًا غذائيًا للكائنات الدقيقة المحيطة، مما يؤدي إلى تحلله بسرعة.

تعاون فريق البحث مع مصنع الورق لجمع عينات من الماء والحمأة لأغراض الدراسة. الصورة: مقدمة من الفريق.

قال السيد ترونغ مينه تري، مدير شركة إس جي ورك سبيس، المتخصصة في الاستثمار البيئي والتنمية المستدامة، إن استخدام الكائنات الدقيقة لإنتاج البلاستيك الحيوي ومعالجة مياه الصرف الصحي قد خضع للبحث في العديد من الدول المتقدمة، وقد طبقته بعضها على نطاق صناعي. وفي فيتنام، أُجريت بعض الدراسات حول استخدام البلاستيك الحيوي في حماية البيئة والزراعة وغيرها.

بحسب السيد تري، سيزداد انتشار إعادة تدوير المنتجات لحماية البيئة خلال السنوات الخمس إلى العشر القادمة. ومع ذلك، لكي تحظى المنتجات المعاد تدويرها المصنوعة من النفايات بشعبية واسعة وقدرة تنافسية في السوق، يجب أن تستوفي معايير الجودة والسعر مقارنةً بالمنتجات التقليدية. ولتحقيق ذلك، لا بد من تحسين منتجات البلاستيك الحيوي لضمان جودتها، وإنشاء خطوط إنتاج واسعة النطاق لخفض التكاليف. في الوقت نفسه، ينبغي أن تضع السياسات الحكومية شروطًا إلزامية للحد من استخدام الأكياس البلاستيكية التقليدية، مما يهيئ الظروف لانتشار منتجات البلاستيك الحيوي على نطاق أوسع في السوق.

وقال السيد تري: "من خلال مشروع فريقنا، سنواصل المشاركة في المراحل التجريبية على نطاق المختبر لتقييم وتنسيق العمل مع الشركات لتطوير عمليات الإنتاج التجريبية، والسعي للحصول على استثمارات لطرح المنتج في السوق قريبًا".

ها آن

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