تقدم شبشب قابل للتحلل يعتمد على الطحالب الأمل في القضاء على النفايات البلاستيكية

نظرًا لكونه أكثر الأحذية شعبية في العالم ، فإن النعال تتسبب في نسبة مقلقة من النفايات البلاستيكية التي ينتهي بها المطاف في مقالب القمامة وعلى شواطئ البحار وفي المحيطات. لقد أمضى العلماء في جامعة كاليفورنيا سان دييغو سنوات في العمل على حل هذه المشكلة ، والآن اتخذوا خطوة أبعد نحو إنجاز هذه المهمة ، كما يقول العلم اليومية.

صاغ فريق الباحثين رغاوي البولي يوريثان المصنوعة من زيت الطحالب لتلبية المواصفات التجارية للأحذية ذات النعل الأوسط ونعال القدم. تم نشر نتائج الدراسة في Bioresource Technology Reports وتصف التطور الناجح للفريق لهذه المواد المستدامة والجاهزة للمستهلكين والقابلة للتحلل البيولوجي.

كان البحث عبارة عن تعاون بين جامعة كاليفورنيا في سان دييغو والشركة الناشئة Algenesis Materials ، وهي شركة متخصصة في علوم وتكنولوجيا المواد. 

يقول ستيفن مايفيلد (قسم العلوم البيولوجية): "تُظهر الورقة أن لدينا رغاويًا ذات جودة تجارية تتحلل بيولوجيًا في البيئة الطبيعية". "بعد مئات الصيغ ، توصلنا أخيرًا إلى واحد يفي بالمواصفات التجارية. هذه الرغوات تحتوي على 52 في المائة من المكونات الحيوية - في النهاية سنصل إلى 100 في المائة ".

بالإضافة إلى ابتكار الصيغة الصحيحة للرغاوي ذات الجودة التجارية ، عمل الباحثون مع Algenesis ليس فقط لصنع الأحذية ، ولكن أيضًا لتحطيمها. يلاحظ مايفيلد أن العلماء أظهروا أن المنتجات التجارية مثل البوليستر والبلاستيك الحيوي (PLA) وبلاستيك الوقود الأحفوري (PET) يمكن أن تتحلل بيولوجيًا ، ولكن فقط في سياق الاختبارات المعملية أو التسميد الصناعي.

يقول مايفيلد: "لقد أعدنا تطوير البولي يوريثان باستخدام المونومرات الحيوية من نقطة الصفر لتلبية مواصفات المواد العالية للأحذية ، مع الحفاظ على الكيمياء المناسبة ، من الناحية النظرية ، بحيث تكون الأحذية قادرة على التحلل البيولوجي".

باختبار رغاويهم المخصصة عن طريق غمرها في السماد التقليدي والتربة ، اكتشف الفريق المواد المتحللة بعد 16 أسبوعًا فقط. خلال فترة التحلل ، لحساب أي سمية ، قام العلماء ، بقيادة Skip Pomeroy من جامعة كاليفورنيا في سان دييغو ، بقياس كل جزيء يسقط من المواد القابلة للتحلل. كما حددوا الكائنات الحية التي أفسدت الرغاوي.

يقول مايفيلد: "أخذنا الإنزيمات من الكائنات الحية التي تفسد الرغوة وأظهرنا أنه يمكننا استخدامها لإزالة بلمرة منتجات البولي يوريثين ، ثم حددنا الخطوات الوسيطة التي تحدث في هذه العملية". "أظهرنا بعد ذلك أنه يمكننا عزل المنتجات المزالة البلمرة واستخدامها لتركيب مونومرات بولي يوريثان جديدة ، وإكمال حلقة بيولوجية."

إن إعادة التدوير الكاملة للمنتجات التجارية هي الخطوة التالية في مهمة العلماء المستمرة لمعالجة مشاكل الإنتاج وإدارة النفايات الحالية التي تطرحها المواد البلاستيكية والتي ، إذا لم تتم معالجتها ، ستؤدي إلى 96 مليار طن من البلاستيك في مدافن النفايات أو البيئة الطبيعية بحلول عام 2050. 

بينما يسير العلماء تجاريًا على المسار الصحيح للإنتاج ، فإن القيام بذلك اقتصاديًا هو مسألة حجم يعمل عليها العلماء مع شركاء التصنيع العلم اليومية.

قال توم كوك ، رئيس Algenesis: "بدأ الناس في البحث عن تلوث المحيطات البلاستيكي وبدأوا في طلب منتجات يمكنها معالجة ما أصبح كارثة بيئية". "نحن في المكان المناسب في الوقت المناسب."