يعد التخلص من الوقود الأحفوري وتجنب تراكم البلاستيك في البيئة أمرًا أساسيًا لمواجهة تحدي تغير المناخ.في الآونة الأخيرة ، تحت قيادة البروفيسور جيريمي لوتباخ ، كلية العلوم الأساسية ، المعهد الفيدرالي للتكنولوجيا ، لوزان ، سويسرا ، طور الباحثون بلاستيكًا مشتقًا من الكتلة الحيوية يشبه الحيوانات الأليفة (البولي إيثيلين تيريفثاليت) ، والذي يلبي معيار استبدال العديد من المواد البلاستيكية الموجودة وأكثر صديق للبيئة.

السبب في اتساع نطاق البلاستيك التقليدي هو أنه يجمع بين العديد من المزايا ، مثل التكلفة المنخفضة والاستقرار الحراري والقوة الميكانيكية وقابلية المعالجة والتوافق.يجب أن يتطابق أي بديل بلاستيكي مع هذه المزايا أو يتجاوزها ، وكانت هذه المهمة دائمًا صعبة للغاية.

قال لوتباخ: "نحن أساسًا" نطبخ "الخشب أو مواد نباتية أخرى غير صالحة للأكل بمواد كيميائية رخيصة ، مثل النفايات الزراعية ، لإنتاج سلائف بلاستيكية في خطوة واحدة" ، من خلال الحفاظ على سلامة بنية السكر في التركيب الجزيئي للبلاستيك ، فإن هذه الطريقة الكيميائية هي أبسط بكثير من طريقة الإنتاج الحالية لبدائل البلاستيك.

تعتمد هذه التقنية على اكتشاف قام به لوتباخ وزملاؤه في عام 2016: إضافة مادة ألدهيد يمكن أن تثبت بعض أجزاء المواد النباتية وتجنب تدميرها أثناء الاستخراج.من خلال إعادة استخدام هذه المادة الكيميائية ، تمكن الباحثون من إعادة بناء مادة كيميائية حيوية جديدة ومفيدة كسلائف بلاستيكية.

قال لورنتزمانك ، المؤلف الأول للورقة البحثية: "باستخدام ألدهيد مختلف - حمض الجليوكسيليك بدلاً من الفورمالديهايد - يمكننا ببساطة تثبيت جزيئات السكر في المنتصف بمجموعات" لزجة "، بحيث يمكن أن تكون بمثابة كتل بناء من البلاستيك . "يمكن لهذه التقنية البسيطة تحويل ما يصل إلى 25٪ من النفايات الزراعية أو 95٪ من السكر النقي إلى بلاستيك.

تتيح الخصائص المتنوعة للبلاستيك الجديد إمكانية استخدامها في التعبئة والتغليف والمنسوجات والمستحضرات الصيدلانية والمنتجات الإلكترونية والتطبيقات الأخرى.صنع الباحثون أغشية تغليف وألياف يمكن تحويلها إلى ملابس أو منسوجات أخرى وخيوط للطباعة ثلاثية الأبعاد.

"هذا البلاستيك له خصائص مثيرة للغاية ، لا سيما في تطبيقات مثل تغليف المواد الغذائية."قال Lutbach إن تفرده يكمن في هيكله الكامل للسكر ، مما يجعل من السهل جدًا تصنيع البلاستيك وسهل التحلل.