في السنوات الأخيرة، اكتسب النقاش حول المواد المستدامة زخمًا غير مسبوق، بالتوازي مع تنامي الوعي بالعواقب البيئية المرتبطة بالبلاستيك التقليدي. برزت المواد القابلة للتحلل الحيوي كمنارة أمل، مجسدةً مبادئ الاقتصاد الدائري والاستخدام المسؤول للموارد. تشمل المواد القابلة للتحلل الحيوي مجموعة متنوعة من الفئات، كل منها يُسهم بشكل فريد في الحد من الأثر البيئي.
1.PHA
بولي هيدروكسي ألكانوات (PHA) هي بوليمرات قابلة للتحلل الحيوي، تُصنّعها كائنات دقيقة، عادةً البكتيريا، في ظل ظروف محددة. تتكون من مونومرات حمض الهيدروكسي ألكانويك، وتتميز بقابليتها للتحلل الحيوي، وإمكانية الحصول عليها من مصادر متجددة من السكريات النباتية، وتعدد خصائصها. وتُعد بولي هيدروكسي ألكانوات، بفضل تطبيقاتها المتنوعة، من التغليف إلى الأجهزة الطبية، بديلاً واعداً وصديقاً للبيئة للبلاستيك التقليدي، وإن كانت تواجه تحديات مستمرة في فعالية التكلفة والإنتاج على نطاق واسع.
2.PLA
حمض البولي لاكتيك (PLA) هو مادة بلاستيكية حرارية قابلة للتحلل الحيوي ونشطة بيولوجيًا، مشتقة من موارد متجددة مثل نشا الذرة أو قصب السكر. يتميز حمض البولي لاكتيك بشفافيته وبلوريته، كما يتميز بخصائص ميكانيكية ممتازة. يُستخدم على نطاق واسع في تطبيقات متنوعة، بما في ذلك التغليف والمنسوجات والأجهزة الطبية الحيوية، ويتميز بتوافقه الحيوي وقدرته على تقليل التأثير البيئي. وباعتباره بديلاً مستدامًا للبلاستيك التقليدي، يتماشى حمض البولي لاكتيك مع التركيز المتزايد على المواد الصديقة للبيئة في مختلف الصناعات. تتميز عملية إنتاج حمض البولي لاكتيك بأنها خالية من التلوث وقابلة للتحلل الحيوي، كما أنها تُحقق دورة حياة طبيعية، وهي مادة بوليمرية صديقة للبيئة.
3. السليلوز
السليلوزالسليلوز، المشتق من جدران الخلايا النباتية، مادة متعددة الاستخدامات تحظى باهتمام متزايد في صناعة التغليف. كونه موردًا متجددًا وفيرًا، يُقدم السليلوز بديلاً مستدامًا لمواد التغليف التقليدية. سواءً استُخرج من لب الخشب أو القطن أو المخلفات الزراعية، فإن التغليف المصنوع من السليلوز يتميز بمزايا عديدة. يتميز التغليف المصنوع من السليلوز بقابليته للتحلل الحيوي بطبيعته، حيث يتحلل طبيعيًا بمرور الوقت. كما يمكن تصميم بعض التركيبات لتكون قابلة للتحلل، مما يُسهم في تقليل النفايات البيئية. بالمقارنة مع مواد التغليف التقليدية، غالبًا ما تتميز خيارات التغليف المصنوعة من السليلوز ببصمة كربونية أقل.
4.الدفع لكل نقرة
كربونات البولي بروبيلين (PPC) هو بوليمر حراري بلاستيكي يجمع بين خصائص البولي بروبيلين وخصائص البولي كربونات. وهو مادة حيوية وقابلة للتحلل الحيوي، مما يوفر بديلاً صديقًا للبيئة للبلاستيك التقليدي. يُشتق كربونات البولي بروبيلين من ثاني أكسيد الكربون وأكسيد البروبيلين، مما يجعله خيارًا متجددًا ومستدامًا.تم تصميم PPC ليكون قابلاً للتحلل البيولوجي في ظل ظروف معينة، مما يسمح له بالتحلل إلى مكونات طبيعية بمرور الوقت، مما يساهم في تقليل التأثير البيئي.
5. بي اتش بي
بولي هيدروكسي بيوتيرات (PHB) هو بوليستر قابل للتحلل الحيوي، ذو أساس حيوي، ينتمي إلى عائلة بولي هيدروكسي ألكانوات (PHAs). يُصنّع PHB بواسطة كائنات دقيقة مختلفة كمواد لتخزين الطاقة. يتميز بقابليته للتحلل الحيوي، ومصادره المتجددة، وطبيعته البلاستيكية الحرارية، مما يجعله خيارًا واعدًا في البحث عن بدائل مستدامة للبلاستيك التقليدي. يتميز PHB بقابليته للتحلل الحيوي بطبيعته، ما يعني أنه يمكن للكائنات الدقيقة تفكيكه في بيئات مختلفة، مما يُسهم في تقليل الأثر البيئي مقارنةً بالبلاستيك غير القابل للتحلل الحيوي.
6. النشا
في مجال التغليف، يلعب النشا دورًا محوريًا باعتباره مادة مستدامة وقابلة للتحلل الحيوي، مما يوفر بدائل صديقة للبيئة للبلاستيك التقليدي. ويتماشى التغليف القائم على النشا، المشتق من مصادر نباتية، مع الجهود العالمية المبذولة للحد من الأثر البيئي لمواد التغليف.
7.PBAT
PBAT هو بوليمر قابل للتحلل الحيوي والتحويل إلى سماد عضوي، ينتمي إلى عائلة البولي إيسترات الأليفاتية العطرية. صُممت هذه المادة متعددة الاستخدامات لمعالجة المخاوف البيئية المرتبطة بالبلاستيك التقليدي، مما يوفر بديلاً أكثر استدامة. يمكن استخلاص PBAT من موارد متجددة، مثل المواد الخام النباتية. يتماشى هذا المصدر المتجدد مع هدف تقليل الاعتماد على الموارد الأحفورية المحدودة. وهو مصمم للتحلل الحيوي في ظل ظروف بيئية محددة. تُحلل الكائنات الدقيقة البوليمر إلى منتجات ثانوية طبيعية، مما يُسهم في تقليل النفايات البلاستيكية.
يُمثل إدخال المواد القابلة للتحلل الحيوي تحولاً هاماً نحو الممارسات المستدامة في مختلف الصناعات. تتميز هذه المواد، المشتقة من مصادر متجددة، بقدرتها الكامنة على التحلل الطبيعي، مما يُقلل من الأثر البيئي. ومن الأمثلة البارزة على ذلك بولي هيدروكسي ألكانوات (PHA)، وحمض البولي لاكتيك (PLA)، وكربونات البولي بروبيلين (PPC)، حيث يتميز كل منها بخصائص فريدة مثل قابلية التحلل الحيوي، والاستخدام من مصادر متجددة، وتعدد الاستخدامات. يتماشى تبني المواد القابلة للتحلل الحيوي مع التوجه العالمي نحو بدائل صديقة للبيئة للمواد البلاستيكية التقليدية، مما يُعالج المخاوف المتعلقة بالتلوث ونضوب الموارد. تُستخدم هذه المواد في مجالات التغليف والمنسوجات والأجهزة الطبية، مما يُسهم في اقتصاد دائري تُصمم فيه المنتجات مع مراعاة اعتبارات نهاية عمرها الافتراضي. على الرغم من التحديات مثل فعالية التكلفة والإنتاج واسع النطاق، تهدف الأبحاث والتطورات التكنولوجية الجارية إلى تعزيز جدوى المواد القابلة للتحلل الحيوي، مما يُسهم في بناء مستقبل أكثر استدامةً ووعياً بالبيئة.
وقت النشر: ٧ ديسمبر ٢٠٢٣