العلوم التطبيقية

البلاستيك الحيوي والمحافظة على البيئة

محمود سلامة الهايشة

تستغرق زجاجة البلاستيك مدة تبلغ نحو 450 سنة لكي تتحلل في البيئة! نعم، لا تتعجب، 450 سنة! وفقا لأرقام دائرة الحدائق الوطنية الأمريكية. لو افترضنا أن وليم شكسبير (الميلاد: أبريل 1564 – الوفاة: 3 مايو، 1616) رمى زجاجة صودا في الأرض فإن أمامها نحو 50 سنة من العام الحالي لكي تتحلل!.

والسؤال الذي يطرح نفسه: لماذا تستغرق الزجاجة كل هذا الوقت؟ في البداية، هناك نمطان من التحلل يحدثان في البيئة؛ التحلل الحيوي، والتحلل غير الحيوي. يحدث التحلل غير الحيوي بواسطة تفكك المواد نتيجة ظروف فيزيائية أو كيميائية (كالرياح والتعرية المائية)، في حين يجري التحلل الحيوي بواسطة الكائنات الحية الدقيقة «الميكروبية».

ترتبط ذرات البلاستيك بعضها ببعض بصورة أكثر تعقيداً من الموادالأخرى، لذا فالبكتريا لا تتمكن من تحليل البلاستيك لأنها غير قادرة على كسر الروابط بين الذرات.

تحت وطأة العوامل الجيولوجية وخلال فترات زمنية طويلة جداً يمكن تحلل البلاستيك، اعتماداً على مكان وجود الجسم، كأن يكون في سلة القمامة أو البحر. ويرى بعض العلماء أن بعض أنواع البلاستيك لا يمكنها التحلل إطلاقاً؛ لأنه لا يمكن تفكيكها بواسطة الكائنات الحية الدقيقة، بدلا من ذلك ستتحول إلى قطع أصغر ثم أصغر تدريجياً.

علينا التمسك بالأمل دائما مادام العلم يبحث وينقب والعلماء يواصلون جهودهم للتوصل إلى حلول تعالج المشكلات التي تعانيها البشرية. وبهذا الصدد وجد العلماء نوعا خاصا من الفطريات له قابلية لالتهام البلاستيك، ولايزالون يدرسون أسرار هذه الفطريات لإيجاد طريقة فعالة للتخلص من النفايات البلاستيكية.

تجربة واعدة

فقد أجرى باحثون مصريون في جامعة بنها تجربة لأصص داخل بيت زجاجي لتقييم التحلل البيولوجي لنوعين من البلاستيك الحيوي المصنوع من معقد حمض اللاكتيك في التربة مقارنة بنظيره المنتج من البولي إيثلين المقاوم للتحلل البيولوجي.

وأظهرت الدراسة زيادة كمية ثاني أكسيد الكربون المتصاعد ، وزيادة الكتلة الميكروبية، وزيادة نشاط إنزيم الديهيدروجينيز في التربة المضاف إليها البلاستيك القابل للتحلل والمصنوعة من معقد حمض اللاكتيك بزيادة فترة التحضين. وتبين وجود زيادة في القياسات السابقة بنسبة كبيرة في التربة المضاف إليها البلاستيك القابل للتحلل مقارنة بالتربة المضاف إليها البلاستيك غير القابل للتحلل الحيوي.

وكان من نتائج الدراسة حصول شرائح البلاستيك الحيوي من النوع BiOPL المنتج من معقد حمض اللاكتيك بنسبة نقاوة 100 % على أعلى قيم لفقد الوزن، وأقل قيم لمقاومة الشد مقارنة بشرائح البلاستيك الحيوي من النوع Ecovio المنتج من معقد حمض اللاكتيك بنسبة %45 ومعقد Ecoflex بنسبة 55 %، في حين سجلت شرائح البولي إيثلين نقصا طفيفا في الوزن خلال فترات التحضين. وتبين وجود ارتباط بين زيادة قيم فقدان الوزن ، وخفض قيم مقاومة الشد للشرائح البلاستيكية القابلة للتحلل من ناحية وزيادة كمية ثاني أكسيد الكربون المتصاعدة من التربة، والكتلة الحيوية الميكروبية ونشاط إنزيم الديهيدروجينيز.

طرق قياس التحلل الحيوي

يمكن قياس التحلل الحيوي بعدة طرق، أهمها:

اختبارات قياس التنفس للكائنات التي تتنفس بطريقة هوائية: يتم وضع عينة النفايات الصلبة في وعاء مع التربة والكائنات الحية الدقيقة، ثم تهوية الخليط لتوفير الأكسجين اللازم للكائنات الحية الدقيقة.

وبمرور الأيام، تهضم الكائنات الحية العينة شيئا فشيئا منتجة غاز ثاني أكسيد الكربون.

والكمية الناتجة من هذا الغاز تكون مؤشرا على عملية التحلل للعينة.

قياس عملية التحلل الحيوي من خلال دراسة الكائنات اللاهوائية: من خلال قياس كمية غاز الميثان وخليط المعادن (السبائك) الذي بإمكان هذه الكائنات إنتاجه. في مثل هذه التجارب يتم استخدام الموز وورق الجرائد كعينة للنفايات المراد تحللها، وذلك لقصر المدة اللازمة لتحللها.

اظهر المزيد

مقالات ذات صلة

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

زر الذهاب إلى الأعلى
إغلاق