به گزارش رکنا، محققان آلمانی با استفاده از ضایعات سبز، یونجه و جلبک، پلاستیک‌هایی کاملا زیست‌تخریب‌پذیر تولید می‌کنند، موادی که می‌توانند در محصولات پزشکی، قطعات خودرو، عایق‌ها و بسته‌بندی‌ها مورد استفاده قرار گیرند.

این طرح با هدف توسعه فناوری مقرون‌به‌صرفه و کم‌مصرف برای تولید پلاستیک‌های نوآورانه مبتنی بر پلی‌بوتیلن سوکسینات (PBS) اجرا می‌شود، پلاستیک‌هایی که به‌طور کامل از ضایعات آلی ساخته می‌شوند. گروه تحقیقاتی جدید دانشگاه «اولدنبورگ»، مسئولیت پیشبرد این پروژه را بر عهده دارد.

پلاستیکی رایج اما زیست‌تخریب‌پذیر

رالف برودر، رئیس دانشگاه «اولدنبورگ» گفت: هدف گروه تحقیقاتی جدید، ارائه پلاستیک‌هایی ساخته‌شده از منابع تجدیدپذیر به‌عنوان جایگزینی صنعتی و کاربردی برای پلاستیک‌های متداول است.

به گفته پژوهشگران، پلاستیک‌های پلی‌بوتیلن سوکسینات از نظر استحکام و قابلیت فرآوری، شباهت زیادی به پلاستیک‌های رایج مانند پلی‌پروپیلن و پلی‌اتیلن دارد، با این تفاوت مهم که زیست‌تخریب‌پذیر است. با این حال، دانشمندان تاکید کردند که هنوز به ماده‌ای کاملا زیستی دست نیافته‌اند که هم به‌طور کامل قابل بازیافت باشد و هم فرآیند تولید آن برای استفاده گسترده در صنایع شیمیایی بهینه شده باشد.

پایداری کافی برای فرآیندهای کم‌هزینه و کم‌انرژی

یکی از اعضای گروه پژوهشی گفت: برای دستیابی بازده بالا، به میکروارگانیسم‌هایی نیاز داریم که به‌راحتی رشد کنند و آن‌قدر پایدار باشند که در فرآیندهای کم‌هزینه و کم‌انرژی عملکرد موثری داشته باشند.

بر همین اساس، گروه تحقیقاتی در قالب سه زیرپروژه بررسی می‌کند که چگونه می‌توان بستر زیستی متشکل از ضایعات باغی و ضایعات کشاورزی را به پلاستیک زیستی پلی‌بوتیلن سوکسینات (Bio-PBS) تبدیل کرد. نخستین گام، بهینه‌سازی فرآیند تخمیر است. پژوهشگران در فرآیند بیوتکنولوژیکی تازه توسعه‌یافته، ارزیابی کردند که چگونه می‌توان مواد آلی را با استفاده از انواع مختلف میکروارگانیسم‌ها به بیوپلاستیک تبدیل کرد. در این مرحله، دو مسیر تخمیری به‌طور هم‌زمان آزمایش می‌شوند.

زیرپروژه دوم بر فرآیندهای موسوم به «پایین‌دستی» یعنی حذف مواد خارجی از ترکیب حاصل متمرکز است. هدف اصلی در این بخش، تبدیل ترکیب آلی n-بوتانول به ۱، ۴-بوتاندیول است، الکل دوظرفیتی که ماده اولیه‌ کلیدی در تولید پلاستیک‌ها به شمار می‌رود. پژوهشگران با استفاده از شبیه‌سازی‌های رایانه‌ای و روش‌های یادگیری ماشینی، به دنبال بهبود توازن مواد و انرژی در این فرآیند هستند.

همچنین برای حذف آلاینده‌ها و تولید نخستین نمونه پلی‌بوتیلن سوکسینات کاملا زیست‌تخریب‌پذیر به یک ماده شیمیایی جدید نیاز است. این گروه تاکنون طرح اولیه برای این ماده ارائه کرده و درخواست ثبت اختراع آن را نیز به ثبت رسانده است. در زیرپروژه سوم، این فناوری به‌طور دقیق‌تر اصلاح و تکمیل خواهد شد.

از تولید پلاستیک تا انرژی تجدیدپذیر

از دیگر اهداف این پروژه، استفاده از پسماندهای تولید پلاستیک زیستی پلی‌بوتیلن سوکسینات برای تولید برق و گرمای تجدیدپذیر است، انرژی‌ای که می‌تواند برای راه‌اندازی تاسیسات آزمایشگاهی مورد استفاده قرار گیرد.

در مرحله نهایی، پژوهشگران قصد دارند نخستین محصولات صنعتی - ازجمله مواد بسته‌بندی و تجهیزات پزشکی - را با استفاده از مدل‌های سه‌بعدی دیجیتال و پلی‌بوتیلن سوکسینات کاملا زیستی تولید و آزمایش کنند.