دستاورد دانشمندان: ساخت پلاستیکی که در زمانی کمتر از 7 ماه تجزیه می‌شود

پژوهشگران با موفقیت نشان داده‌اند که ۹۷ درصد ذرات میکروپلاستیک ساخته‌شده از یک پلاستیک برپایه جلبک در کمتر از هفت ماه به‌طور زیستی تجزیه می‌شوند. آن‌ها امیدوارند که این پلاستیک درنهایت بتواند جایگزین پلاستیک‌های برپایه نفت شود که نگرانی‌هایی را درباره آثارشان روی محیط‌زیست و سلامت انسان ایجاد کرده‌اند.

به گزارش دیجیاتو، نگرانی‌ها درباره آلودگی میکروپلاستیک در سال‌های اخیر انگیزه مطالعات بسیاری درباره آن‌ها بوده است. اما بسیاری از این پژوهش‌ها روی راه‌های جمع‌آوری و حذف میکروپلاستیک‌ها متمرکز بوده‌اند.

پژوهشگران دانشگاه کالیفرنیا، سن‌دیگو و کمپانی علم مواد Algenesis این مسئله را از یک جهت دیگر بررسی کرده‌اند. آن‌ها یک پلیمر گیاهی زیست‌تجزیه‌پذیر ساخته‌اند که حتی وقتی به میکروپلاستیک تبدیل شود در کمتر از هفت ماه تجزیه می‌شود.

زیست‌تجزیه‌پذیری فرایندی است که در آن میکروب‌ها پلیمرها را به مولکول‌های ساده‌تر می‌شکنند. یک ماده زیست‌تجزیه‌پذیر باید پیوندهای شیمیایی‌ای داشته باشد که آنزیم‌های تولیدشده توسط میکروب‌ها بتوانند به‌طور فیزیکی به آن‌ها دسترسی داشته باشند، و آن میکروب‌ها بتوانند از مولکول‌های تجزیه‌شده تغذیه کنند.

دانشمندان دانشگاه کالیفرنیا، سن‌دیگو این پلاستیک را اولین بار شش سال پیش ساختند. آن‌ها برای ساخت این پلاستیک از این نکته الهام گرفتند که پلاستیک‌ها از نفت می‌آیند و نفت از فسیل جلبک‌ها. بنابراین آن‌ها مستقیماً از روغن جلبک یک پلاستیک به‌نام TPU-FC1 ساختند.

این پلاستیک در محصولات متعددی، مانند اولین کفش‌های زیست‌تجزیه‌پذیر، استفاده شده است. دانشمندان داده‌های زیادی داشتند که نشان می‌داد پلاستیک‌شان در خاک تجزیه می‌شود. اما این اولین باری است که آن‌ها تجزیه آن را در سطح میکروپلاستیک نشان داده‌اند.

تجزیه ذرات میکروپلاستیک

پژوهشگران از یک دستگاه سمباده تسمه‌ای برای تولید میکروپلاستیک از دو پلاستیک TPU-FC1 و اتیلن-وینیل استات (EVA)، که یک پلیمر پلاستیک پرکاربرد است، استفاده کردند. آن‌ها این میکروپلاستیک‌ها را در کمپوست ریختند تا تجزیه‌پذیری‌شان را بررسی کنند.

پس از گذشت ۹۰ روز، ۶۸ درصد از ذرات میکروپلاستیک TPU-FC1 از بین رفته بودند، اما میکروپلاستیک‌های EVA تغییر نکردند. میزان تجزیه میکروپلاستیک‌های TPU-FC1 پس از ۲۰۰ روز به ۹۷ درصد رسید، درحالی که ذرات EVA همچنان بدون تغییر در کمپوست باقی مانده بودند.

دانشمندان از سطح کربن دی‌اسید برای بررسی فعالیت میکروب‌های کمپوست استفاده کردند. آن‌ها سطح گاز یک نمونه کمپوست حاوی مواد سلولزی را به‌عنوان معیار به‌کار برند. نتایج تحلیل آن‌ها نشان می‌داد که میزان «تکامل کربن دی‌اکسید»، به‌عنوان یک معیار برای فعالیت میکروب‌ها، در یک بازه ۴۵ روزه در نمونه سلولزی به ۷۵ درصد رسید.

این تکامل برای نمونه حاوی EVA صفر و برای نمونه حاوی پلاستیک گیاهی، پس از گذشت ۲۰۰ روز، ۷۶ درصد بود. این نشان می‌دهد که میکروب‌ها به تجزیه پلاستیک TPU-FC1 مشغول بودند و کربن درون پلیمرها را به کربن دی‌اکسید تبدیل می‌کردند.

دانشمندان تجزیه میکروپلاستیک‌ها را در آب نیز بررسی کردند. میکروپلاستیک‌ها در آب شناور می‌شوند و می‌توان آن‌ها را به‌راحتی جمع‌آوری کرد. پس از گذشت ۲۰۰ روز، تقریباً ۱۰۰ درصد میکروپلاستیک‌های EVA جمع‌آوری شدند که نشان می‌داد هیچ‌کدام از آن‌ها تجزیه نشده‌اند.

اما میزان جمع‌آوری میکروپلاستیک‌های گیاهی پس از ۹۰ روز ۳۲ درصد، و پس از ۲۰۰ روز ۳ درصد بود. این نشان می‌دهد میکروپلاستیک‌ها با همان نرخ کمپوست در آب نیز تجزیه می‌شدند.

نتایج تحلیل شیمیایی نشان می‌داد که میکروب‌ها توانسته بودند پلیمرهای میکروپلاستیک گیاهی را به همان مواد گیاهی اولیه‌شان تجزیه کنند. پژوهشگران همچنین باکتری‌هایی را که از این میکروپلاستیک‌ها به عنوان منبع غذا استفاده می‌کنند شناسایی کردند.

کدام کشورها بیشترین سهم آب شیرین را دارند؟(+اینفوگرافیک)

تماشاخانه

سورنا ؛ پهلوان نام‌دار سیستانی و قهرمان نبرد ایران و روم / مشهورترین فرمانده ایرانی و سرنوشت تلخی که داشت

۲۵ سال تلاش و عاشقی برای میراث فرهنگی ایران / این زن قلعه الموت را جهانی کرد

فیلم های دیگر