اولین پلاستیکی که در سطح میکروسکوپی تجزیه زیستی می‌شود

متخصصان آمریکایی یک پلاستیک گیاهی جدید تولید کردند، آن را به ذرات ریز تبدیل کردند و سپس از سه ابزار برای آزمایش زیست‌تخریب‌پذیری آن استفاده کردند.

تجزیه میکروپلاستیک‌های معمولی می‌تواند بین ۱۰۰ تا ۱۰۰۰ سال طول بکشد. عکس: Whitehoune/iStock — تجزیه میکروپلاستیک‌های معمولی می‌تواند بین ۱۰۰ تا ۱۰۰۰ سال طول بکشد. عکس: *Whitehoune/iStock*

میکروپلاستیک‌ها قطعات ریز و تقریباً تجزیه‌ناپذیری از محصولات پلاستیکی روزمره هستند. مجله ساینس دیلی در ۲۵ مارس گزارش داد که تیمی از متخصصان دانشگاه کالیفرنیا، سن دیگو و شرکت علوم مواد آلجنسیس، پلیمری گیاهی تولید کرده‌اند که حتی در سطح میکروپلاستیک، در کمتر از هفت ماه زیست‌تخریب‌پذیر است. توجه داشته باشید که همه پلاستیک‌ها پلیمر هستند، اما همه پلیمرها پلاستیک نیستند.

مایکل بورکارت، استاد شیمی و بیوشیمی، عضو تیم تحقیقاتی و از بنیانگذاران شرکت Algenesis، گفت: «ما در تلاشیم تا جایگزین‌هایی برای مواد فعلی پیدا کنیم و اطمینان حاصل کنیم که مواد جایگزین در پایان عمر مفید خود به جای تجمع در محیط زیست، تجزیه زیستی شوند.» این تحقیق جدید در مجله Nature Scientific Reports منتشر شده است.

برای آزمایش زیست‌تخریب‌پذیری آن، تیم تحقیقاتی ماده جدید را به ذرات ریز تبدیل کرد و از سه ابزار اندازه‌گیری مختلف برای تأیید هضم شدن آن توسط باکتری‌ها هنگام افزودن به کمپوست استفاده کرد.

اولین ابزار یک دستگاه تنفس‌سنج است. باکتری‌ها با تجزیه مواد کمپوست، CO2 آزاد می‌کنند که می‌توان آن را با دستگاه تنفس‌سنج اندازه‌گیری کرد. سپس نتایج با تجزیه سلولز، که استاندارد صنعتی برای ۱۰۰٪ زیست‌تخریب‌پذیری در نظر گرفته می‌شود، مقایسه می‌شوند. پلیمر گیاهی جدید تقریباً ۱۰۰٪ با سلولز مطابقت دارد.

در مرحله بعد، تیم از روش شناورسازی آب استفاده کرد. پلاستیک شناور می‌شود و در آب نامحلول است، بنابراین می‌توان آن را به راحتی جمع کرد. در ۹۰ و ۲۰۰ روز، تقریباً ۱۰۰٪ از میکروپلاستیک‌های مبتنی بر نفت بازیابی شدند که نشان می‌دهد آنها زیست‌تخریب‌پذیر نیستند. با این حال، پس از ۹۰ روز، تنها ۳۲٪ از میکروپلاستیک‌های مبتنی بر جلبک بازیابی شدند، به این معنی که بیش از دو سوم آنها زیست‌تخریب‌پذیر بودند. پس از ۲۰۰ روز، این تعداد به ۳٪ کاهش یافت، به این معنی که ۹۷٪ ناپدید شده بودند.

ابزار نهایی شامل تجزیه و تحلیل شیمیایی از طریق کروماتوگرافی گازی/طیف‌سنجی جرمی (GCMS) است که وجود مونومرهای تشکیل‌دهنده پلاستیک را تشخیص می‌دهد و نشان می‌دهد که پلیمر به مواد گیاهی اصلی خود تجزیه شده است.

استفن میفیلد، استاد دانشکده علوم زیستی دانشگاه کالیفرنیا، سن دیگو و از بنیانگذاران شرکت آلجنسیس و یکی از نویسندگان این مطالعه، گفت: «این ماده اولین پلاستیکی است که نشان داده شده است هنگام استفاده هیچ میکروپلاستیکی از خود به جا نمی‌گذارد. این نه تنها یک راه حل پایدار برای چرخه عمر محصول و محل‌های دفن زباله شلوغ است، بلکه پلاستیکی است که ما را بیمار نمی‌کند.»

چالش فعلی این است که چگونه این ماده جدید را در دستگاه‌هایی که در ابتدا برای پلاستیک‌های سنتی طراحی شده بودند، به کار ببریم. شرکت Algenesis در این فرآیند پیشرفت‌هایی داشته است. این شرکت با چندین شرکت برای تولید محصولاتی با استفاده از پلیمرهای گیاهی دانشگاه کالیفرنیا، سن دیگو، از جمله Trelleborg که پارچه‌های روکش‌دار تولید می‌کند و RhinoShield که قاب‌های تلفن همراه می‌سازد، همکاری کرده است.

Thu Thao (طبق گزارش Science Daily )

لینک منبع