في السنوات الأخيرة، اكتسب الخطاب حول المواد المستدامة زخما غير مسبوق، بالتوازي مع الوعي المتزايد بالعواقب البيئية المرتبطة بالمواد البلاستيكية التقليدية. لقد برزت المواد القابلة للتحلل كمنارة للأمل، تجسد روح الاقتصاد الدائري والاستخدام المسؤول للموارد. تشمل المواد القابلة للتحلل مجموعة متنوعة من الفئات، تساهم كل منها بشكل فريد في الحد من التأثير البيئي.
1.PHA
بوليهيدروكسي ألكانوات (PHA) عبارة عن بوليمرات قابلة للتحلل يتم تصنيعها بواسطة الكائنات الحية الدقيقة، عادةً البكتيريا، في ظل ظروف محددة. يتكون PHA من مونومرات حمض الهيدروكسي ألكانويك، وهو يتميز بقابليته للتحلل البيولوجي، ومصادر متجددة من السكريات النباتية، وخصائص المواد المتنوعة. ومع تطبيقات تتراوح بين التعبئة والتغليف والأجهزة الطبية، يمثل PHA بديلاً واعدًا وصديقًا للبيئة للمواد البلاستيكية التقليدية، على الرغم من أنه يواجه تحديات مستمرة في فعالية التكلفة والإنتاج على نطاق واسع.
2. جيش التحرير الشعبى الصينى
حمض البوليلاكتيك (PLA) عبارة عن لدن حراري قابل للتحلل الحيوي ونشط بيولوجيًا مشتق من الموارد المتجددة مثل نشا الذرة أو قصب السكر. يتميز PLA، المعروف بطبيعته الشفافة والبلورية، بخصائص ميكانيكية جديرة بالثناء. يستخدم على نطاق واسع في مختلف التطبيقات، بما في ذلك التعبئة والتغليف والمنسوجات والأجهزة الطبية الحيوية، ويتم الاحتفال بـ PLA لتوافقه الحيوي وقدرته على تقليل التأثير البيئي. كبديل مستدام للمواد البلاستيكية التقليدية، يتماشى PLA مع التركيز المتزايد على المواد الصديقة للبيئة في الصناعات المتنوعة. عملية إنتاج حمض البوليلاكتيك خالية من التلوث والمنتج قابل للتحلل البيولوجي. إنها تحقق دورة في الطبيعة وهي مادة بوليمر خضراء.
3. السليلوز
السليلوز، المشتقة من جدران الخلايا النباتية، هي مادة متعددة الاستخدامات تحظى باهتمام متزايد في صناعة التعبئة والتغليف. باعتباره موردًا متجددًا وفيرًا، يوفر السليلوز بديلاً مستدامًا لمواد التغليف التقليدية. سواء كان مصدرها من لب الخشب أو القطن أو المخلفات الزراعية، فإن التغليف المعتمد على السليلوز يوفر العديد من المزايا. التغليف المعتمد على السليلوز قابل للتحلل بيولوجيًا بطبيعته، ويتحلل بشكل طبيعي بمرور الوقت. يمكن أيضًا تصميم تركيبات معينة لتكون قابلة للتحلل، مما يساهم في تقليل النفايات البيئية. بالمقارنة مع مواد التعبئة والتغليف التقليدية، غالبًا ما يكون للخيارات القائمة على السليلوز بصمة كربونية أقل.
4.قدرة شرائية
كربونات البولي بروبيلين (PPC) عبارة عن بوليمر لدن بالحرارة يجمع بين خصائص البولي بروبيلين وخصائص البولي كربونات. إنها مادة حيوية وقابلة للتحلل الحيوي، وتوفر بديلاً صديقًا للبيئة للمواد البلاستيكية التقليدية. PPC مشتق من ثاني أكسيد الكربون وأكسيد البروبيلين، مما يجعله خيارًا متجددًا ومستدامًا.تم تصميم PPC لتكون قابلة للتحلل الحيوي في ظل ظروف معينة، مما يسمح لها بالتحلل إلى مكونات طبيعية بمرور الوقت، مما يساهم في تقليل التأثير البيئي.
5.PHB
Polyhydroxybutyrate (PHB) هو بوليستر قابل للتحلل بيولوجيًا وذو أساس حيوي ينتمي إلى عائلة polyhydroxyalkanoates (PHAs). يتم تصنيع PHB بواسطة الكائنات الحية الدقيقة المختلفة كمواد لتخزين الطاقة. ويتميز بقابليته للتحلل الحيوي، ومصادره المتجددة، وطبيعته البلاستيكية الحرارية، مما يجعله مرشحًا واعدًا في البحث عن بدائل مستدامة للمواد البلاستيكية التقليدية. إن مادة PHB قابلة للتحلل بطبيعتها، مما يعني أنه يمكن تفكيكها بواسطة الكائنات الحية الدقيقة في بيئات مختلفة، مما يساهم في تقليل التأثير البيئي مقارنة بالمواد البلاستيكية غير القابلة للتحلل.
6. النشا
في مجال التعبئة والتغليف، يلعب النشا دورًا محوريًا باعتباره مادة مستدامة وقابلة للتحلل الحيوي، مما يوفر بدائل صديقة للبيئة للمواد البلاستيكية التقليدية. تتماشى التعبئة والتغليف المعتمدة على النشا، المشتقة من مصادر نباتية، مع الجهود العالمية لتقليل التأثير البيئي لمواد التعبئة والتغليف.
7.ببات
PBAT عبارة عن بوليمر قابل للتحلل الحيوي وقابل للتحلل ينتمي إلى عائلة البوليسترات الأليفاتية العطرية. تم تصميم هذه المادة متعددة الاستخدامات لمعالجة المخاوف البيئية المرتبطة بالبلاستيك التقليدي، مما يوفر بديلاً أكثر استدامة. يمكن استخلاص PBAT من الموارد المتجددة، مثل المواد الأولية النباتية. وتتوافق هذه المصادر المتجددة مع هدف تقليل الاعتماد على الموارد الأحفورية المحدودة. وهو مصمم للتحلل الحيوي في ظل ظروف بيئية محددة. تقوم الكائنات الحية الدقيقة بتفكيك البوليمر إلى منتجات ثانوية طبيعية، مما يساهم في تقليل النفايات البلاستيكية.
يمثل إدخال المواد القابلة للتحلل الحيوي تحولًا كبيرًا نحو الممارسات المستدامة في مختلف الصناعات. تتمتع هذه المواد، المشتقة من مصادر متجددة، بقدرة متأصلة على التحلل بشكل طبيعي، مما يقلل من التأثير البيئي. تشمل الأمثلة البارزة بولي هيدروكسي ألكانوات (PHA)، وحمض البوليلاكتيك (PLA)، وكربونات البولي بروبيلين (PPC)، حيث يقدم كل منها خصائص فريدة مثل قابلية التحلل الحيوي، والمصادر المتجددة، وتعدد الاستخدامات. إن تبني المواد القابلة للتحلل يتماشى مع التوجه العالمي لإيجاد بدائل صديقة للبيئة للمواد البلاستيكية التقليدية، ومعالجة المخاوف المتعلقة بالتلوث واستنزاف الموارد. تجد هذه المواد تطبيقات في التعبئة والتغليف والمنسوجات والأجهزة الطبية، مما يساهم في الاقتصاد الدائري حيث يتم تصميم المنتجات مع مراعاة اعتبارات نهاية عمرها الافتراضي. على الرغم من التحديات مثل فعالية التكلفة والإنتاج على نطاق واسع، تهدف الأبحاث المستمرة والتقدم التكنولوجي إلى تعزيز صلاحية المواد القابلة للتحلل الحيوي، وتعزيز مستقبل أكثر استدامة ووعيًا بالبيئة.
وقت النشر: 07 ديسمبر 2023