باحثون يخلقون بلاستيكًا قابلًا للتحلل البيولوجي قويًا من الخيزران
علماء في الصين طوروا بلاستيكًا صلبًا من سليلوز الخيزران يطابق قوة البلاستيكيات الهندسية التقليدية المستخدمة في السيارات والأجهزة الكهربائية. هذا البلاستيك الحيوي قابل لإعادة التدوير بالكامل ويتحلل بيولوجيًا في التربة خلال 50 يومًا. الابتكار يعالج القيود في الخصائص الميكانيكية للبلاستيكيات الحيوية وتوافق التصنيع.
البلاستيكيات الحيوية، المشتقة من المادة البيولوجية، تمثل حاليًا فقط حوالي نصف بالمئة من أكثر من 400 مليون طن من البلاستيكيات المنتجة سنويًا. غالبًا ما تفتقر إلى القوة الميكانيكية مقارنة بالبلاستيكيات المشتقة من النفط ولا تتكامل بسهولة في عمليات التصنيع القياسية.
داوي تشاو وفريقه في جامعة شينيانغ للتكنولوجيا الكيميائية في الصين قد تغلبوا على هذه التحديات من خلال إنتاج بلاستيك من سليلوز مشتق من الخيزران. الخيزران، مورد متجدد ينمو بسرعة، لم يُستخدم إلا قليلاً خارج المنتجات المحبوكة التقليدية. كما يلاحظ تشاو، “نمو الخيزران السريع يجعله موردًا متجددًا عاليًا، يوفر بديلاً مستدامًا عن مصادر الخشب التقليدية، لكن تطبيقاته الحالية لا تزال محدودة إلى حد كبير بالمنتجات المحبوكة التقليدية”.
العملية تشمل معالجة الخيزران بكلوريد الزنك وحمض بسيط لكسر روابطها الكيميائية القوية إلى جزيئات سليلوز أصغر، تليها إضافة الإيثانول لتصلبها في بلاستيك قوي. هذا المادة تنافس البلاستيكيات الهندسية المستخدمة في المركبات والأجهزة والإنشاءات، وفقًا لأندرو دوف في جامعة برمنغهام في المملكة المتحدة، الذي لم يشارك في الدراسة.
يبرز دوف قيودها: “ليس شيئًا سيحل محل استخدام البلاستيكيات الرئيسية التي نستخدمها في التغليف، مثل البولي إيثيلين والبولي بروبيلين. لكنه بينما يستهدف مجموعة أصغر من البلاستيكيات الهندسية، يمكن أن يساعد في تخفيف بعض مخاوف التوريد للبلاستيكيات الحالية في ذلك المجال”. يحتفظ البلاستيك بنسبة 90 في المئة من قوته بعد إعادة التدوير الكاملة، على الرغم من أن ادعاء التحلل البيولوجي —التحلل الكامل في التربة خلال 50 يومًا— يتطلب تحققًا إضافيًا، حيث لم تثبت ادعاءات مشابهة للبلاستيكيات الحيوية الأخرى دائمًا.
البحث يظهر في Nature Communications (DOI: 10.1038/s41467-025-63904-2).