أحد صفحات التقدم العلمي للنشر
ملف خاص

المواد البلاستيكية القابلة لإعادة التدوير بشكل غير محدود يمكن أن تحّل معضلة النفايات

تلوّث كميات هائلة جدّا من النفايات البلاستيكية أراضينا وبحارنا. أمّا في الوقت الحاضر؛ فنحن نستخدم الحيل الكيميائية لتصميم مواد قابلة لإعادة التدوير Recyclable materials بشكل غير محدود وبسهولة أيضا.
واحدة من الأشياء التي يتقن الكيميائيون صناعتها هي الروابط Bonds التي يكونونها بين الذرات Atoms. ونحن الآن نغرق في عواقب هذا النجاح وهي النفايات البلاستيكية التي آلت إليها الحال محترقة أو ملقاة على سطح كوكبنا وعميقا في مياه محيطاته. فالبلاستيك هو عبارة عن بوليمرات Polymers كيميائية، وهي عبارة سلاسل طويلة من الجزيئات Molecules مرتبطة فيما بينها بروابط كيميائية قوية. وهذا هو السبب الكامن وراء صعوبة تحللها Degrade أو إعادة تدويرها من جديد. وغالباً ما تكون عملية فصل هذه الروابط الكيميائية السابقة، للعودة إلى البنيات الجزيئية الدقيقة، مشكلة كيميائية صعبة جدا.
كان هناك نجاح متفاوت بخصوص طريقة التعامل مع المواد البلاستيكية الرئيسية التي نستخدمها. فعامل النجاح الرئيسي هو البولي إيثيلين تيريفثاليت Polyethylene terephthalate (اختصارا: البوليمرات PET)، والذي يستخدم في صناعة القوارير البلاستيكية.
يمكن ببساطة تمزيقه وإعادة تشكيله Remoulded في قوارير جديدة، وذلك من دون الحاجة إلى تطبيقات الكيميائيين. إنها قصة مختلفة مع معظم المواد البلاستيكية الأخرى المهمة. خذ البولي فينيل كلوريد Polyvinyl chloride (اختصارا: البوليمرات PVC)، على سبيل المثال، الموجود في كل الأمكنة في النوافذ ذات الزجاج المزدوج والكثير من الأماكن الأخرى. كما يقول الكيميائي أنتوني رايان Anthony Ryan من جامعة شيفيلد University of Sheffield في المملكة المتحدة: «إن البوليمرات PVC السابقة هي كابوس حقيقي». لا توجد طريقة معروفة لإعادة تدويرها، وحتى إذا نجحت في ذلك، فسوف تنتهي هذه العملية بمنتج جديد كلوريد الفينيل Vinyl chloride، وهو مركب سام يمكن أن يزيد من خطر الإصابة بالسرطان.
إذاً، تتمثل إحدى وظائف الكيميائيين باختراع تفاعلات جديدة يمكنها أن تحلل البلاستيك إلى جزيئات دقيقة يمكن إعادة استخدامها من جديد. فقد نجحت سوزانا سكوت Susannah Scott من جامعة كاليفورنيا University of California في سانتا باربرا Santa Barbara، مؤخراً في القيام بذلك باستخدام البولي أوليفينث Polyolefins، وهو أحد أصناف البلاستيك ويحتوي على البولي إيثيلين Polyethylene. كما أنها قد طورت تقنية جديدة تستخدم من خلاها مادة محفزة Catalyst لتفكيك هذه المواد البلاستيكية إلى جزيئات دقيقة دون الحاجة إلى استخدام كميات هائلة من الحرارة. ويمكن استخدام هذه الجزيئات الأصغر في المنظفات أو الدهان أو المستحضرات الصيدلانية.
نحتاج أيضاً إلى تصميم مواد بلاستيكية جديدة والتخطيط من البداية لمصيرها والتحكم فيه بعد انتهاء فترة استخدامها. فقد بدأ الكيميائيون بابتكار مواد بلاستيكية يمكن إعادة تدويرها بشكل غير محدود كما يمكنها أيضا أن تتحلل إلى مواد تغذي التربة.
أحد الأمثلة على ذلك هو البلاستيك الذي ابتكره تينغ زو Ting Xu من جامعة كاليفورنيا University of California ببيركلي Berkeley.
إذ أضاف زو إلى البلاستيك كبسولات صغيرة تحتوي على إنزيمات. ويمكن معالجة هذه المادة وتسخينها وتحويلها إلى أدوات مفيدة. ولكن عندما تنتهي فترة صلاحيتها، كل ما عليك فعله هو نقع هذه المواد في ماء فاتر لمدة أسبوع أو ما يقاربه، فيؤدي ذلك إلى إطلاق الإنزيمات التي ستهضم وتحلِّل البلاستيك إلى جزيئات دقيقة. وسنحتاج إلى الكثير من المواد الجديدة مثل هذه المادة إذا أردنا حقاً إقصاء الكارثة الحقيقة التي تسببها النفايات البلاستيكية.

بقلم كاثرين ساندرسون

ترجمة د. محمد الرفاعي

.2022, New Scientist, Distributed by Tribune Content Agency LLC©

تسوق لمجلتك المفضلة بأمان

مقالات ذات صلة

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني.

For security, use of Google's reCAPTCHA service is required which is subject to the Google Privacy Policy and Terms of Use.

I agree to these terms.

زر الذهاب إلى الأعلى