تولید پلاستیک از مزارع سیبزمینی
نگاهی به مزیت های استفاده از پلاستیک های تجزیه پذیر ... فقط در انگلستان سالانه شش میلیون تن پلاستیک تولید می شود. اغلب پلاستیک ها نیز بسیار بادوامند و صدها سال طول می کشد تا تجزیه شوند. اگر رومیان باستان نیز پلاستیک تولید می کردند، بقایای پلاستیک های تولیدی آنان تا امروز باقی می ماند. اگر نمی خواهیم نوه هایمان روی تلی از پلاستیک های کهنه زندگی کنند، باید فکری به حال این مساله بکنیم
یکی از گزینه های موجود، بازیافت پلاستیک و استفاده مجدد از بطری های مستعمل است، اما این کار از لحاظ انرژی به صرفه نیست و استفاده از بطری های دست اول کم هزینه تر است. سوزاندن پلاستیک های کهنه برای تولید انرژی نیز یک گزینه دیگر است، اما گازهای آزادشده از بعضی انواع پلاستیک ها بسیار سمی است. شاید بهترین گزینه استفاده از پلاستیک های تجزیه پذیر باشد، به ویژه اینکه پلاستیک هایی که به عنوان بسته بندی مورد استفاده قرار می گیرند، کثیف شده و قابل استفاده دوباره نیستند. روی برچسب بسیاری از پلاستیک ها عبارت تجزیه پذیر را مشاهده می کنیم، اما این مواد در حقیقت به قطعات بسیار ریزی تبدیل می شوند که می توانند بر کیفیت خاک یا زندگی جاندارانی همانند کرم خاکی اثر بگذارند. بعضی از انواع این پلاستیک ها واقعاً تجزیه پذیرند، اما بسیاری دیگر به دلیل استفاده از کاتالیزورها، مواد سمی از خود ایجاد می کنند. یکی از انواع پلاستیک که تجزیه پذیر است و هیچ گونه مواد خطرناکی از خود برجای نمی گذارد، PHB یا پلی هیدروکسی بوتیرات نام دارد.
● حشرات پلاستیک می سازند عبارت «حشرات پلاستیک می سازند» در ابتدای دهه ۸۰ که PHB به طور تجاری ساخته شد، به تیتر اول مطبوعات تبدیل شد. پلاستیک ها را اغلب از نفت تهیه می کنند، اما این نوع که طبیعی است، پیوسته توسط باکتری ها ساخته می شود و تولید آن نیز محدودیتی ندارد. تقریباً همه انواع باکتری ها انرژی را به صورت چربی در خود ذخیره می کنند تا در موقع لزوم در دسترس شان باشد. وقتی چربی این باکتری ها استخراج شود، به ماده پلیمری جامدی تبدیل می شود که به پلاستیک های قدیمی مثل پلی تن بسیار شبیه است. برای آنکه بتوانیم PHB را در مقیاس زیاد تولید کنیم، کافی است ابتدا باکتری ها را با تغذیه خوب پروار کنیم و سپس چربی ها را استخراج و پلاستیک تولید کنیم. باکتری ها نه تنها می توانند این مواد را تولید کنند بلکه علاوه بر آن می توانند از این مواد تغذیه کنند. PHB ها چنان غنی از انرژی هستند که به سرعت توسط حشرات مورد استفاده قرار می گیرند. اگر قطعه یی از جنس PHB دور انداخته شود، سریعاً توسط باکتری های موجود در محیط به مصرف می رسد. زمان لازم برای تجزیه این مواد ارتباط مستقیمی با میزان باکتری های موجود دارد. PHB در دریا بعد از گذشت چند ماه تجزیه می شود؛ در جایی که باکتری بیشتر باشد پس از چند هفته و در جایی که اصلاً باکتری موجود نباشد تجزیه آن چندین سال طول می کشد.
● قفسه های خالی از PHB هم اکنون یک ماده تجزیه پذیر در اختیار داریم که در موارد بسیاری قابل استفاده است؛ بطری شامپو، فنجان های پلاستیکی و بسته بندی مواد. اما در عمل خیلی کم از آن استفاده می شود. یکی از مواردی که باعث محدودیت در استفاده از PHBها می شود، شکنندگی این ماده است. وارد کردن ضربه باعث شکستن این نوع مواد می شود. از طرف دیگر قیمت نیز عامل دیگری است که باعث کاهش مصرف PHBها می شود. برای کالایی که از بسته بندی PHB استفاده می کنند باید پول بیشتری پرداخت کرد با این همه در بعضی از موارد PHBها کاربرد فراوانی یافتند. نیروی دریایی امریکا پس از آنکه در جلوگیری از انداختن بطری های نوشابه توسط کارکنان دریا ناامید شد، ناگزیر به انتخاب PHBها شد. اکنون دیگر ملوانان مجاز بودند ظرف های نوشابه را با خیال راحت به دریا پرتاب کنند. برای آنکه از PHBها در آینده بیشتر استفاده شود، باید قوانین جدیدی توسط دولت ها وضع شود. طبق یک کنوانسیون سازمان ملل تمام موادی که مستقیماً به دریا ریخته می شوند باید زیست تخریب پذیر باشند. شاید این قانون یکی از عواملی بود که نیروی دریایی ایالات متحده را وادار به استفاده از PHBها کرد. دولت ایتالیا روی هر کیسه نایلونی که غیرزیست تخریب پذیر باشند ۲۵ لیر (حدود ۱۵ سنت امریکا) مالیات وضع کرده است و دولت دانمارک استفاده از بطری های نوشابه غیرقابل بازیافت را ممنوع کرده است. اگر شرایط به همین صورت پیش رود، احتمال استفاده بیشتر از PHBها افزایش می یابد.حتی اگر استفاده از پلاستیک های زیست تخریب پذیر رایج شود، مشکل زباله ها به طور کامل حل نمی شود، چرا که در محل انبار زباله ها مقدار اکسیژن کافی موجود نیست و در نتیجه باکتری های تجزیه کننده پلاستیک ها نیز نمی توانند مدت مدیدی زنده بمانند. برای تجزیه این زباله ها کارخانه های بزرگی نیاز است که ساخت آنها هم نیاز به پول دارد.
● استفاده از PHB در بدن از آنجایی که باکتری های موجود در بدن ما نیز برای ذخیره انرژی از PHB استفاده می کنند، بنابراین بدن این گونه مواد را پس نمی زند. از PHB در پزشکی نیز می توان استفاده کرد. برای مثال نخ بخیه را می توان از جنس PHB ساخت تا با گذشت زمان کم کم جایگزین شود. از این پلاستیک ها می توان برای ساخت موادی که داروها را به آرامی وارد بدن می سازند، استفاده کرد. کاربرد این مواد در اعمال جراحی باعث می شود دارو به میزان مورد نیاز و درست در جایی مناسب آن آزاد شده و مورد استفاده قرار گیرد. این نکته که بدن انسان PHB را قبول می کند، می تواند به این معنی باشد که شما می توانید شکلات را همراه با نایلون بسته بندی آن یکجا بخورید.
● بلورهای زیبا شاید در نگاه اول کیسه های پلاستیکی چندان هم بلوری به نظر نرسند، اما اگر بتوانید با یک میکروسکوپ روی کیسه پلاستیکی زوم کرده و اندازه آن را میلیون ها برابر بزرگ کنید، آن وقت تعداد زیادی بلور کوچک را مشاهده خواهید کرد. این بلورهای کوچک ساختارهای بسیار منظمی را تشکیل می دهند. این بلورهای کوچک به دور یک نقطه مرکزی می پیچند و کرات کوچکی را به وجود می آورند. این کرات بلوری کاملاً منظم و در نتیجه بسیار زیبا هستند.طی سال های متمادی دانشمندان از پلی تن یا به عبارت صحیح تر از پلی اتیلن به عنوان الگویی برای نمایش رفتار دیگر پلیمرها استفاده می کردند. اما طی ۲۰ سال گذشته بعضی از دانشمندان برای این کار از PHB استفاده می کنند. این ماده بسیار کندتر از پلی اتیلن بلوری شده بنابراین بررسی آن بسیار آسان تر است.
● پرسش بدون پاسخ PHB همه جا وجود دارد. مقدار کمی از این ماده در زنجیره های کوتاهی که حدوداً دارای ۱۵۰ واحد است در سلول مخمرها، هویج، اسفناج، گوسفند، دام ها و حتی انسان مشاهده شده است. این ماده تقریباً در تمام انواع سلول های موجودات زنده وجود دارد. در حقیقت به نظر می رسد اگر به دقت نگاه کنیم، می توانیم PHB را در هر سلول دلخواهی بیابیم، ولی هیچ کس نمی داند کارش در سلول چیست؛ چیزی مثل این که همه جا حاضر است، حتماً وظیفه یی هم بر عهده دارد. حتی بعضی از دانشمندان ادعا کردند PHB همانند پروتئین از اهمیت بسیاری برخوردار است و واحدهای PHB حتی پیش از آمینواسیدها و پروتئین ها وجود داشته است. هر چند ممکن است این ادعاها کمی اغراق آمیز به نظر برسد، اما دلیل اصلی هر چه باشد، مشخص است PHB کار مهمی در سلول انجام می دهد.پیشرفت های اخیر کاربردهای آینده PHB را دگرگون کرده است. یک گروه از آزمایشگاه تحقیقات گیاهان دپارتمان انرژی از دانشگاه ایالتی میشیگان به دنبال راه سریع تری برای تولید PHB بود. در سال ۱۹۹۲ آنها دو ژن از باکتری های مولد PHB را گرفته و به گیاه تره تیزک وارد کرده و سپس آنها را با هم پیوند دادند. بعضی از گیاهان به وجود آ مده، ژن مولد PHB را همراه خود داشته و آن را در برگ های خود تولید می کردند. بدین ترتیب آنها گیاهانی را ایجاد کردند که می توانستند از خود پلاستیک تولید کنند.
اما انجام این کار مشکلاتی هم داشت؛ رشد آنها بسیار کند بود. «کریس سامرویل» که ژنتیک دان سرپرست گروه بود، تصمیم گرفت ایده جدیدی را به آزمایش بگذارد. وی تصمیم گرفت DNA را این بار وارد گیاه نخود سازد. این بار به جای آنکه PHB به طور اتفاقی در سرتاسر برگ تولید شود، فقط در یک نقطه مشخص یعنی در کلروپلاست تولید می شد و رشد گیاه نیز بسیار طبیعی بود. PHB تولیدشده حدود ۱۴ درصد وزن خشک برگ ها را تشکیل می داد. امروزه دانشمندان درصددند این کار را با سیب زمینی انجام دهند، چرا که استخراج PHB از آن آسان تر است. این ایده بسیار جذاب است که ما به جای آنکه پلاستیک ها را از پالایشگاه های نفت بگیریم، از مزارع سیب زمینی به دست آوریم.
منبع: www.ake.blogfa.com منبع: www.ake.blogfa.com منبع: www.ake.blogfa.com