فهرست مطالب
دانشمندان آلمانی با استفاده از ضایعات کشاورزی و هرس گیاهان در حال توسعه فناوری Bio-PBS هستند تا پلاستیکهای زیستتخریبپذیر برای کاربردهای پزشکی و صنعتی تولید کنند و پسماندهای تولید شده را نیز برای انرژی تجدیدپذیر بهکار گیرند.
به گزارش سرویس علمی تکناک، این پلاستیکها میتوانند کاربردهای متنوعی در صنایع پزشکی، خودروسازی، عایقبندی و بستهبندی داشته باشند. هدف، توسعه یک فناوری نوآورانه و مقرونبهصرفه با مصرف انرژی پایین برای تولید پلاستیکهای مبتنی بر پلیبوتیلن سوکسینات (PBS) است که بهطور کامل از مواد زائد آلی ساخته میشوند. یک گروه پژوهشی جوان در دانشگاه اولدنبرگ ماموریت دارد این روش را عملیاتی کند و توسعه دهد.
حتما بخوانید: پژوهشگران پلاستیک قابل تجزیه مبتنی بر شیر را تولید کردند
تولید PBS از ضایعات کشاورزی
PBS خواص و فرآیندپذیری مشابه پلاستیکهای متداول مانند پلیپروپیلن و پلیاتیلن دارد. پروفسور دکتر رالف برودر، رئیس دانشگاه اولدنبرگ، میگوید: «هدف گروه پژوهشی، ارائه پلاستیکهای مبتنی بر منابع تجدیدپذیر بهعنوان جایگزینی صنعتی و عملی برای پلاستیکهای متعارف است.»
او افزود: «تصویب بودجه BMFTR همچنین توان پژوهشی برجسته دانشگاه در این حوزه را تایید کرده و پتانسیل EcoPBS را در ایجاد یک اقتصاد چرخشی دوستدار محیط زیست و اقلیم برجسته میسازد.» محققان تاکید کردند که PBS از نظر مقاومت و فرآوری مشابه پلیپروپیلن و پلیاتیلن است، با این مزیت کلیدی که بهسادگی زیستتخریبپذیر است. با این حال، تاکنون موفق به تولید یک ماده کاملا زیستی و کاملاً قابل بازیافت نشدهاند و فرآیندهای تولید موجود هنوز برای کاربرد در صنعت شیمیایی مناسب نیست.
برای مطالعه بیشتر: پایان آلودگی پلاستیکی با پلاستیک تجزیه شونده
فرآیند تولید پلاستیک
در قالب سه زیرپروژه، گروه پژوهشی به بررسی روش تبدیل مواد زیستی شامل هرس گیاهان و ضایعات کشاورزی به Bio-PBS خواهد پرداخت. نخستین گام بهینهسازی فرآیند تخمیر است؛ در یک فرآیند زیستفناوری تازه، بازده تبدیل مواد آلی به پلاستیکهای زیستی توسط گونههای مختلف میکروارگانیسمها ارزیابی میشود.
دو نوع تخمیر (استون-بوتانول-اتانول (ABE) و تخمیر اسید سوکسینیک) بهطور همزمان مورد آزمون قرار خواهند گرفت. زیرپروژه دوم به «پردازش نهایی» اختصاص دارد؛ فرآیندی که طی آن ناخالصیها از ماده تبدیلشده حذف میشوند. هدف، تبدیل n-بوتانول به 1,4-بوتاندیال است، الکلی دو ظرفیتی و ماده اولیه کلیدی برای تولید پلاستیکها. با استفاده از شبیهسازی و الگوریتمهای یادگیری ماشین، راهکارهایی برای بهبود تعادل انرژی و ماده در این فرآیند جستجو خواهد شد.
بیشتر بخوانید: تبدیل روغن سوخته پختوپز به پلاستیکهای قابل بازیافت با استحکام خارقالعاده
لازم به ذکر است که تولید اولین BPS کاملا زیستتخریبپذیر نیازمند یک ماده شیمیایی جدید برای حذف آلایندههاست؛ تیم پژوهشی پیشنویس اولیه این ماده را طراحی و درخواست ثبت اختراع کرده است. در زیرپروژه سوم، فناوری پالایش بیشتری مییابد و هدف دیگر استفاده از پسماندهای تولید Bio-PBS برای تولید برق و گرمایش تجدیدپذیر جهت تامین انرژی آزمایشگاه است. در مرحله پایانی، پژوهشگران قصد دارند با استفاده از مدلهای دیجیتال سهبعدی و PBS زیستی، نخستین محصولات صنعتی مانند بستهبندی و مواد پزشکی را تولید کنند.
