پلیمرها و پلاستیک ها جزوه پرکاربردترین مواد و صنایع مورد استفاده امروزه می باشد. همه ما می دانیم که پلیمر و پلاستیک آسیب های بسیار زیادی برای طبیعت به بار می آورند بنابراین جهان به فکر محصولی بر پایه گیاهان می باشد که قابل بازیافت و بی خطر باشند. BIOWRAP از یک افزودنی اختصاصی استفاده میکند تا پلاستیک‌های ما را در حالی که هنوز قابل بازیافت هستند، زیست تخریب‌پذیر کند. این بدان معناست که اگر پلاستیک به زباله‌های عمومی ختم شود، در شرایط محیطی معمولی دفن زباله تا 90 درصد سریع‌تر از پلاستیک‌های سنتی که طول عمر نامحدودی دارند، تجزیه می‌شود. محل دفن-تخریب پذیری توسط آزمایشگاه مستقل ایالات متحده تایید شده است. در این مقاله از سایت چاپم کن به بررسی همه چیز درباره پلیمرهای مبتنی بر گیاهان می پردازیم. با ما همراه باشید .
به گزارش گروه تحقیق و توسعه طب پلاستیک؛ «بیوپلاستیک با خواص کشاورزی احیاکننده» یاBioWRAP ، یک سیستم بیوپلاستیک همه‌جانبه است که می‌تواند علف‌های هرز را بهتر مدیریت کند، مواد مغذی را به خاک اضافه کند، سلامت خاک و گیاه را بهبود بخشد و در مصرف آب صرفه‌جویی کند .این پروژه موجب کاهش استفاده از پلاستیک، علف‌کش، کود و اثرات زیست‌محیطی مرتبط در تولید کشاورزی می شود.
آیا پلاستیک در زندگی روزمره ما تاثیری دارد؟
استفاده گسترده از مواد پلاستیکی مبتنی بر نفت که برای ساخت اشیاء یکبار مصرف – یا با عمر کوتاه – در نظر گرفته شده است، اثرات منفی یا حتی مضری بر محیط زیست دارد. به ویژه، استفاده بیش از حد از پلاستیک برای بسته بندی و عدم جمع آوری سیستماتیک منجر به تجمع زباله های پلاستیکی در محیط می شود. اینها منبع آزار بصری و همچنین آلودگی خاک و اقیانوس هستند. آگاهی از این آلودگی (یک کیسه پلاستیکی به طور متوسط در 200 سال تجزیه می شود) و هزینه های پردازش مجدد زباله های پلاستیکی منجر به توسعه پلاستیک های زیستی مبتنی بر زیستی و زیست تخریب پذیر شده است.
پلیمر های گیاهی جدید جایگزین الیاف مصنوعی
نئوپرون ها بعنوان پوششی مناسب در حفظ گرمای بدن موج سواران در آب شناخته شده است.اما تولید آن دوستدار محیط زیست نیست چرا که مواد اولیه آن از نفت یا سنگ آهک مشتق می شود که به معنای محصولات جانبی استخراج شده از حفاری ها است.ازینرو در تلاش در جهت هرچه سبز تر (دوستدار محیط زیست)شدن لباس های شنا پاتاگونیا خط تولید سبز و گیاهی خود برای تولید لباس های شنا که حالت الاستیک نیز داشته باشند را آغاز کرده است. البته ٬ اگرچه پلیمر جدید در حد مطلوبی انعطاف پذیر است اما برای بهبود خاصیت الاستیک آن و افزایش مقاومت در برابر اشعه UV به آن مقداری الیاف الاستیک مصنوعی نیز می افزایند.
در این زمینه Hub Hubbard مدیر توسعه پاتاگونیا می گوید : ما باید به این واقعیت آگاه باشیم که لباس های شنا ساخته شده از الیاف مصنوعی و نئوپرن بر منابع نفتی متکی هستند و ازینرو به مواد تجدید ناپذیر بدل می گردند. برای این تولیدات شش رتبه بندی حرارتی مختلف ارائه خواهد شد که از ۰ درجه سانتیگراد تا ۳۲ درجه را در بر میگیرد همپنین یک زیپ در جلوی این لباس ها قرار گرفته که با باز کردن و بستن آن کشش و انعطاف حرکتی بهتری را برای پوشنده لباس فراهم میکند. قیمت لباس هایی از این دست که وارد بازار آمریکا و ژاپن خواهد شد از ۲۹۹ دلار تا ۳۲۹ دلار قیمت گذاری شده است.
آینده‌ای بدون نفت، پلیمرهای مبتنی بر گیاهان
محققان دانشگاه نبراسکا-لینکلن به دنبال استفاده از بخشی از کمک مالی جدید 6 میلیون دلاری بنیاد ملی علوم (آمریکا) برای توسعه پلاستیک های زیستی برای مصارف کشاورزی در چهار سال آینده هستند. این پروژه شامل کنسرسیومی متشکل از 15 محقق از دانشگاه نبراسکا-لینکلن (لینکلن، ایالات متحده آمریکا)، دانشگاه ایالتی کانزاس (منهتن، ایالات متحده آمریکا) و دانشکده معادن و فناوری داکوتای جنوبی (راپید سیتی، ایالات متحده آمریکا) است. تیم نبراسکا توسط کارینا شونگولد، دانشیار اقتصاد کشاورزی و عضو هیئت علمی موسسه جهانی آب داگرتی برای غذا رهبری می شود. چیتارانجان ری مدیر مرکز آب نبراسکا، نقش اساسی در جمع آوری تیم ایفا کرد.
در این خصوص چیتارانجان ری گفت: «این ایده از گفتگو با محققان دیگر در کانزاس و داکوتای جنوبی نشأت گرفت». به نوبه خود، محققان از یکدیگر پرسیدند که چه کاری می توانند انجام دهند که واقعاً بدیع باشد. پاسخ آنها «بیوپلاستیک با خواص کشاورزی احیاکننده» یا BioWRAP بود. BioWRAP از مجموعه‌ای از رشته‌های علمی نشأت میگیرد که در سه بخش اصلی قرار می‌گیرند: مهندسی پلیمرهای زیستی، تقویت اکوسیستم‌های کشاورزی، و ارزیابی اثرات گسترده‌تر. مفهوم کلی پلاستیک‌های زیستی توسعه پلاستیک‌های زیست تخریب‌پذیر از طریق مواد تجدیدپذیر و بیولوژیکی به جای منابع محدود مشتق شده از نفت است.
این تیم سه نوع بیوپلیمر را بررسی خواهد کرد: پلیمرهای مبتنی بر پلی هیدروکسی آلکانوات، مبتنی بر پروتئین و پلیمرهای هیبریدی. در نهایت، آنها این پلاستیک‌های زیستی را در سایت‌های مزرعه به کار خواهند برد تا تخریب و توانایی آنها در افزایش باکتری‌های تثبیت‌کننده نیتروژن، رطوبت خاک، سرکوب علف‌های هرز، راندمان آبیاری، مدیریت دما و بهبود کیفیت محصولات کشاورزی را ارزیابی کنند.
در ادامه، این تیم بررسی خواهد کرد که چگونه پلاستیک‌های زیستی می‌توانند سلامت اکوسیستم کشاورزی را بهبود بخشند. کنترل علف‌های هرز سنگ‌بنای این تحقیقات است. اخیراً افزایش علف‌های هرز مقاوم به علف‌کش نگرانی‌ها را در مورد آلودگی محیطی، خطرات سلامتی انسان و کاهش بهره‌وری افزایش داده است. تحقیقات بیشتری در مورد کیفیت خاک و آب، ارزیابی چرخه زندگی و استفاده از منابع و فهرست مواد موثر، برنامه‌ریزی شده است. وایشالی شاردا، استادیار مهندسی بیولوژیکی و کشاورزی در دانشگاه ایالتی کانزاس، رهبری این حوزه را بر عهده خواهد داشت و همچنین محقق اصلی BioWRAP است.
شاردا گفت: انواع جدیدی از پلاستیک‌های زیستی با منابع محلی که به طور کامل به محصولات جانبی ایمن تجزیه پذیر است، ساخته می‌شوند. این مواد جدید می‌توانند راهی سبز برای کنترل علف‌های هرز، کوددهی محصولات، حفاظت از منابع آب و خاک و همکاری با طبیعت برای مدیریت بهتر مزارع به کشاورزان ارائه کنند. تحقیقات نهایی حول تاثیرات گسترده‌تر می‌چرخد. تحت رهبری اسکوان گلد، این تیم پذیرش محصول، پایداری روستایی، خدمات اکوسیستم، بازارها و ارائه داده‌های پایدار را بررسی خواهد کرد. این تیم فرض میکند که اگر BioWRAP با دقت اجرا شود، از طریق پالایشگاه‌های زیستی جدید، مشاغل، درآمدها و دسترسی به بازار، مناطق روستایی را از نظر اجتماعی-اقتصادی تقویت خواهد کرد.
آخرین موضوع، آموزش دانشجو و توسعه نیروی کار است. علاوه بر 15 هیئت علمی شرکت کننده، کنسرسیوم شامل سه محقق فوق دکترا، 9 دانشجوی کارشناسی، 12 دانشجوی کارشناسی ارشد، 40 دانش آموز دبیرستانی و 40 دانش آموز مقطع راهنمایی خواهد بود. فعالیت‌ها شامل وبینارها، کارگاه‌های آموزشی، توسعه برنامه درسی، اردوهای تحقیقاتی تابستانی، و اطلاع‌رسانی به قبیله‌ها، زنان و جوامع کم‌نماینده است. این پروژه از طریق برنامه تأسیس شده NSF برای تحریک تحقیقات رقابتی، برنامه بهبود زیرساخت تحقیقاتی مسیر 2 تأمین می شود. پروژه های موفق شامل کنسرسیومی از سه یا بیشتر حوزه قضایی هستند و ممکن است تا 1.5 میلیون دلار در سال تا چهار سال دریافت کنند.
BioWRAP در اوایل سال 2022 راه اندازی خواهد شد و تا سال 2025 ادامه خواهد داشت. در این دوره، هر دانشگاه 2 میلیون دلار بودجه پروژه دریافت خواهند کرد.
جمع بندی :
امروزه پلیمرها از جایگاه ویژه‌ای در صنعت برخوردار هستند و توانسته‌اند جایگزین مواد سنتی شوند. در کنار این توسعه و کاربرد فراوانی که پیدا کرده اند، تأمین و تولید پلیمرها و پلاستیک مطرح می‌شود. پلیمر‌هایی که از مشتقات نفتی تولید شده‌اند و از آن جایی که نفت یک منبع محدود است، نگرانی‌هایی را برای تولیدات پلیمری و پلاستیکی ایجاد کرده است. از این رو محققان در صدد جایگزینی مواد اولیه پلیمرها با مواد دیگری هستند. یکی از این گزینه‌های جایگزینی، استفاده از روغن‌های گیاهی است.
