في السعي الحديث من أجل الراحة والأداء، أصبحت البلاستيكات لا غنى عنها. من الإمدادات الطبية لحماية الصحة العامةسهولة المعالجةومع ذلك، فإن الاستخدام الواسع النطاق للبلاستيك قد خلق تحديات بيئية خطيرة:تجميع النفايات يلوث الأراضي والمحيطات بينما يشكل تهديدات طويلة الأجل للأنظمة الإيكولوجية وصحة الإنسانفي مواجهة هذه الأزمة العالمية، يبحث المجتمع العلمي بنشاط عن حلول مبتكرة حيث تنفس مبادئ الكيمياء الخضراء حياة جديدة في صناعة البلاستيك.
الصفات المتفوقة للبلاستيك تنبع إلى حد كبير من بنيتها الجزيئية البوليمرات طويلة السلسلة.المصنعون غالباً ما يضيفون إضافات للجزيئات الصغيرة تسمى الملمساتفكر في PVC (بولي فينيل كلوريد): الأنابيب الصلبة والفيلم الممدد يشتركون في نفس قاعدة البوليمر، ولكن مرونة الفيلم الملحوظة تأتي من أنها تحتوي على ما يصل إلى 50٪ من المسترجين.هذه المضافات موجودة في كل مكان، وتعزيز المعالجة وتمكين المنتجات النابضة بالحياة من ممرات السوبر ماركت إلى التعبئة والتغليف المنزلي.
ومع ذلك، عادة ما تخلط المسترقات بدنياً بدلاً من الارتباط الكيميائي بالبوليمرات.هذا يعني أنها تتسرب تدريجياً في ظل ظروف معينة، وهي ظاهرة تهم بشكل خاص لتعبئة الأغذية حيث تشكل الهجرة مخاطر صحية محتملة.تظهر بعض مواد التسهيل كمنتجات جانبية أثناء تركيب البوليمر، وحتى بقايا آثار قد تغير خصائص المواد أثناء نقلها إلى محتويات الأغذية.مرة واحدة تستخدم على نطاق واسع في زجاجات المياه البوليكاربونات وحاويات الطعامالعديد من المناطق قد فرضت قيود على BPA بسبب المخاوف الصحية، مما دفع الأسواق إلى بدائل "خالية من BPA".
لمعالجة العبء البيئي المرتبط بالبلاستيكالعلماء يطورون البوليمرات والمواد الملمسة المستدامة من المصادر المتجددة التي توفر تحلل بيولوجي أفضل مع تقليل الضرر البيئي طوال دورة حياتهميحدث تقدم كبير في هذا الحدود الكيميائية الخضراء.
أظهر فريق أبحاث من جامعة ماكجيل هذه الإمكانات من خلال مطلي مبتكر على أساس بيولوجيACS الكيمياء والهندسة المستدامةتم تصميم هذه المادة الإضافية وفقًا لمبادئ الكيمياء الخضراء، مما يقلل من استخدام المواد الخطرة أثناء التوليف والإنتاج والتخلص منها.مادة التلوين التي يستخدمها الفريق مستمدة من مصادر بيولوجية مستدامة، يستخدم المذيبات النظيفة، ويظهر تحلل بيولوجي ممتاز.
هذا الاختراق له أهمية خاصة لأن الملمسات تشكل 90٪ من مدخلات إنتاج PVC العالمية.والتي أصبحت ملوثات بيئية واسعة النطاق بسبب التدهور البطيء على الرغم من الاستخدام الهائليُحطّم الفثلات (DEHP) ، من بين الفثالات الأكثر شيوعًا، إلى منتجات معدّلة سامة ويواجه قيودًا في الألعاب والأجهزة الطبية وتغليف الأغذية.
وقد أثبتت استبدال الملمسات التقليدية مثل DEHP تحديا، مع بدائل غالبا ما تقدم مخاوف بيئية أو صحية جديدة.يظهر ملمس جديد من McGill (DHPS) كحل واعديتم تصنيعها من حمض السكسينيك المخمر الميكروبي والهيبتانول المشتق من زيت الخروع ، ويتطلب إنتاج DHPS الحد الأدنى من المذيبات.يظهر اختبار الأداء أن DHPS يطابق أو يتفوق على الملمسين التقليديين في خصائص ميكانيكية وفيزيائية مختلفة مع إظهار معدلات تفكك بيولوجي أعلى في التربة مقارنة بـ DEHP.
يمثل DHPS خطوة كبيرة نحو منتجات PVC أكثر أماناً واستدامة.هذا البحث لا يوفر فقط لصناعة البلاستيك بديلاً صديقاً للبيئة، بل يوفر أيضاً رؤى قيمة لتخضير مواد بلاستيكية أخرىمع استمرار التقدم في الكيمياء الخضراء، تبدو الابتكارات المستقبلية قابلة للتحقيق بشكل متزايد.
في حين أن الكيمياء الخضراء تدفع إلى التغيير التحولي، فإن الحد من إنتاج واستهلاك البلاستيك لا يزال الحل الأكثر مباشرة للتلوث.ستثبت المواد القابلة للتحلل الحيوي أهميتها لبناء اقتصادات دائرية وتحقيق الاستدامةمن الاختراقات المختبرية إلى التطبيقات على نطاق صناعي، هذا التقدم يعكس الإبداع العلمي في حين يتطلب مشاركة المجتمع الجماعي.
تطبيق الكيمياء الخضراء يتجاوز علم المواد، فهو يمثل إعادة النظر الأساسية في علاقة الإنسان بالبيئة.من خلال تبني المبادئ الكيميائية المستدامة، يمكننا تطوير منتجات بلاستيكية تلبي الاحتياجات الحديثة مع احترام حدود الكوكب، والتحرك نحو مستقبل أكثر نظافة وصحة.
