ثورة في مجال تقليل التلوث.. تصنيع بلاستيك قابل لإعادة التدوير
تشرين:
طوّر العلماء في جامعة أوساكا في اليابان «بوليمراً» جديداً يجمع بين المتانة العالية والقدرة على إعادة التدوير كيميائياً من دون فقدان جودته.. هذا الابتكار يعد بإحداث ثورة في مجال إعادة تدوير البلاستيك وتقليل التلوث الناتج عن المواد البلاستيكية.
وفي دراسة حديثة، نشرت نتائجها في دورية «Chemical Science»، أوضح الباحثون أن هذا الابتكار يمكن أن يُوسّع استخدامات البلاستيك القابل لإعادة التدوير ويقلل من مشكلة التلوث البلاستيكي.
ويعدّ البلاستيك من أهم مكونات الحياة العصرية، حيث يدعم مجالات مثل الطب والتكنولوجيا وسلامة الأغذية بفضل قوته. ومع ذلك يبقى البلاستيك مصدراً كبيراً للتلوث وصعباً في إعادة التدوير.
وتمكن معالجة هذه المشكلة المتزايدة من خلال تطوير أنواع من البلاستيك تُسهّل عملية إعادة التدوير. ويتكون البلاستيك من جزيئات تعرف بالبوليمرات، وهي سلاسل طويلة من وحدات صغيرة متكررة تسمى «المونومرات».
وتستخدم الطرق الحالية لإعادة التدوير الفيزيائي البوليمرات من دون تفكيكها، ما يؤدي عادةً إلى الحصول على مواد مُعاد تدويرها بجودة أقل من المواد الأصلية. أما إعادة التدوير الكيميائي، وهي طريقة أحدث، فتقوم بتفكيك سلاسل البوليمرات إلى وحداتها المونومرية ثم إعادة تجميعها، ما ينتج مادة بلاستيك بجودة تعادل الجودة الأصلية.
ونجح الفريق في تطوير بوليمرات قوية قابلة لإعادة التدوير كيميائياً من دون التضحية بمقاومتها للحرارة والمواد الكيميائية.
من جانبه، يقول الباحث المشارك في الدراسة بجامعة أوساكا، الدكتور ساتوشي أوغاوا: «كنا نعلم أنه يجب أن نجعل الروابط بين المونومرات قوية في الظروف القاسية، لكن سهلة الكسر في ظروف محددة لإعادة التدوير.. وفوجئنا بأن لا أحد قد جرب إدخال مجموعة موجهة تعمل مثل القفل، بحيث لا تنكسر الروابط إلا بوجود محفز معدني».
وأضاف أوغاوا عبر موقع الجامعة: إن المجموعة الموجهة عملت مثل القفل الذي لا يُفتح إلا بالمفتاح الصحيح. وعلى الرغم من أن البوليمرات صمدت أمام درجات الحرارة العالية والمواد الكيميائية القاسية، فإنه عند بدء عملية إعادة التدوير الكيميائية، تصرف المحفز النيكل مثل المفتاح، الذي فتح الروابط بسهولة، وأُطلق المونومرات، وتمكن الباحثون من إعادة تركيب البوليمر الأصلي من جديد.
وأشار الفريق إلى أن النتائج تمثل خطوة هائلة إلى الأمام، حيث تمكنوا من تصنيع بوليمر بهذه القوة يمكن تفكيكه وإعادة تدويره بسهولة ودقة إلى مادة نقية بعدد قليل من الخطوات.
ونوَّه الباحثون إلى أن هذا التصميم الثوري يمكن أن يُستخدم في إنتاج بوليمرات عالية الأداء قابلة لإعادة التدوير كيميائياً بلا حدود ومن دون فقدان الجودة، ما قد يسهم في التخلص من مشكلة التلوث البلاستيكي بشكل نهائي.