ابتكار ألماني سيغيّر مستقبل صناعة البلاستيك

يعمل باحثون في ألمانيا على تحويل النفايات العضوية، مثل التبن والطحالب وفضلات الحدائق، إلى بلاستيك قابل للتحلل الحيوي بالكامل.

ويهدف المشروع إلى إنتاج بلاستيك صديق للبيئة يمكن استخدامه في الصناعات الطبية ومواد التغليف والعزل ومكونات السيارات.

ويقوم فريق البحث، المكوّن من باحثين شباب في جامعة أولدنبورغ، بتطوير تقنية فعّالة من حيث التكلفة وموفرة للطاقة لإنتاج أنواع مبتكرة من البلاستيك تعتمد على "بولي بيوتيلين سكسينات" (PBS) المصنوع بالكامل من النفايات العضوية.

ويتميز PBS بخصائص مشابهة للبلاستيك التقليدي من حيث المتانة وسهولة التصنيع، مع ميزة رئيسية تتمثل في قابليته للتحلل الحيوي بسهولة.

وقال البروفيسور الدكتور رالف برودر، رئيس الجامعة: "يهدف عمل فريق البحث الشاب إلى إنتاج بلاستيك من مواد خام متجددة كبديل صناعي قابل للتطبيق كما البلاستيك التقليدي".

ولتحقيق إنتاجية عالية، يحتاج الباحثون إلى كائنات دقيقة سهلة النمو ومستقرة بما يكفي لتكون فعالة في عمليات منخفضة التكلفة والطاقة.

ويركز المشروع على ثلاثة محاور رئيسية:

تحويل المواد العضوية إلى بلاستيك حيوي: سيقوم الفريق بتحويل قصاصات الحدائق ومخلفات المحاصيل إلى مادة Bio-PBS. وتتضمن المرحلة الأولى تحسين عملية التخمير باستخدام أنواع مختلفة من الكائنات الدقيقة، مع اختبار عمليتي تخمير، هما تخمير الأسيتون-بيوتانول-إيثانول (ABE) وتخمير حمض السكسينيك.

المعالجة اللاحقة وتحويل البيوتانول: سيركز المشروع على إزالة المواد الغريبة من المادة المحوّلة وتحويل البيوتانول العضوي إلى 1،4-بيوتانيديول، وهو كحول ثنائي التكافؤ مهم لصناعة البلاستيك. وسيستفيد الفريق من المحاكاة والتعلم الآلي لتحسين توازن المواد والطاقة، كما يسعى لتطوير مادة كيميائية جديدة لإزالة الملوثات، بما يمكّن من إنتاج أول مادة PBS قابلة للتحلل الحيوي بالكامل.

تطوير التقنية واستدامتها: يستهدف الفريق أيضا  استخدام مخلفات إنتاج PBS الحيوي لتوليد الكهرباء والحرارة اللازمة لتشغيل المختبرات، ثم تصنيع أولى المنتجات الصناعية مثل مواد التغليف والمنتجات الطبية، باستخدام نماذج ثلاثية الأبعاد ومادة PBS الحيوية بالكامل.

ويأمل الباحثون أن يساهم هذا المشروع في توفير بديل صناعي للبلاستيك التقليدي، وتعزيز الاقتصاد الدائري الصديق للبيئة، مع فتح آفاق في مجال المواد المستدامة.