گیاهان جایگزین پلاستیک: ساخت بسته‌بندی سلولزی قابل تجزیه توسط محققان
پژوهشگران ویرجینیا تِک روشی برای تولید بسته‌بندی زیست‌تجزیه‌پذیر قوی‌تر با مصرف انرژی کمتر ابداع کرده‌اند.
تیم تحقیقاتی از دانشکده کشاورزی و علوم زندگی و دانشکده منابع طبیعی و محیط زیست، یک روش کم فشار توسعه داده‌اند که مواد بسته‌بندی مبتنی بر گیاه را بهبود می‌بخشد.
این کشف می‌تواند به شرکت‌ها کمک کند تا از پلاستیک فاصله بگیرند، بدون اینکه از استحکام یا دوام آن کاسته شود.
هایبو هوانگ، دانشیار دپارتمان علوم و فناوری غذایی، گفت: «پلاستیک‌های نفتی مدتهاست که پایه اصلی کاربردهای بسته‌بندی بوده‌اند. اما ماندگاری طولانی‌مدت آن‌ها در محیط زیست، نگرانی‌ها درباره “آلودگی سفید” را افزایش داده است. مواد بسته‌بندی تجزیه‌پذیر به عنوان جایگزین مورد توجه قرار گرفته‌اند، اما معمولاً در رقابت با ویژگی‌های عملکردی پلاستیک‌های نفتی ناموفق بوده‌اند.»
محققان یک فرآیند جدید کشف کرده‌اند که مواد بسته‌بندی مبتنی بر سلولز را بسیار محکم‌تر و کاربردی‌تر می‌کند، در حالی که انرژی کمتری نسبت به روش‌های سنتی مصرف می‌شود.
یانگ کیم، دانشیار دپارتمان زیست‌مواد پایدار و پژوهشگر همکار در این پروژه، گفت: «مواد طبیعی مانند سلولز پتانسیل بالایی برای بسته‌بندی دارند، اما برای استفاده در مقیاس بزرگ به اندازه کافی سازگار نیستند. جالب است که ببینیم فیلم بسته‌بندی تجزیه‌پذیر مبتنی بر سلولز می‌تواند خواص فیزیکی و مکانیکی قوی را برای بسیاری از کاربردها ارائه دهد.»
این پژوهش اخیراً در مجله Carbohydrate Polymer Technologies and Applications منتشر شده است.
راه‌حلی پایدار با پتانسیل صنعتی
سلولز، به‌عنوان یکی از فراوان‌ترین مواد آلی روی زمین، مدتهاست که به‌عنوان جایگزینی تجزیه‌پذیر برای بسته‌بندی مورد توجه بوده است. اما ویژگی‌های ضعیف ساختاری آن، کاربردهای صنعتی در مقیاس بزرگ را غیرعملی ساخته بود. تیم دانشگاه ویرجینیا تِک با استفاده از یک روش فیزیکی به‌جای شیمیایی برای تقویت این ماده، درصدد تغییر این وضعیت برآمدند.
این فرآیند که به‌جای روش‌های پرانرژی مرسوم، از چرخه‌های کم‌فشار استفاده می‌کند، ساختار داخلی سلولز را بهبود بخشیده و ویژگی‌های ممانعت از نفوذ گاز، استحکام مکانیکی و شفافیت را ارتقا می‌دهد—سه عامل کلیدی در بسته‌بندی مواد غذایی.
یانگ کیم در این باره گفت: «جالب اینجا بود که چرخه‌های متعدد کم‌فشار، عملکرد بهتری نسبت به روش‌های مرسوم پرفشار نشان دادند. نه‌تنها کارایی ماده بهتر شد، بلکه آسیب کمتری هم دید و این آن را به گزینه‌ای مناسب‌تر برای کاربردهای بسته‌بندی تبدیل کرد.»
از آزمایشگاه تا دنیای واقعی
این مطالعه می‌تواند راه را برای پذیرش تجاری بسته‌بندی‌های زیست‌پایه هموار کند. با افزایش نگرانی‌ها درباره زباله‌های پلاستیکی و اثرات زیست‌محیطی بسته‌بندی‌های نفتی، شرکت‌ها به‌طور فعال در جستجوی جایگزین‌هایی هستند که تعادلی بین پایداری و عملکرد ایجاد کنند.
کیم افزود: «تحقیق ما راهی مقرون‌به‌صرفه و در دسترس را برای صنایع فراهم می‌کند تا بدون کاهش کیفیت، به سمت بسته‌بندی‌های تجزیه‌پذیر حرکت کنند.»
این پروژه تاکنون توجه شرکای صنعتی را که به دنبال تولید در مقیاس انبوه هستند، جلب کرده است. پژوهشگران—از جمله آدری زینک-شارپ و مارن رومان از دپارتمان زیست‌مواد پایدار—اکنون در حال بررسی کاربردهای بیشتر، از جمله بسته‌بندی‌های ضدمیکروبی ایمن برای تماس با مواد غذایی هستند.
کیم در پایان خوشبینانه گفت: «این تازه آغاز راه است. با بهبود بیشتر فرآیند، امیدواریم بسته‌بندی پایدار را به یک استاندارد، نه یک استثنا، تبدیل کنیم.»
نکته کلیدی:
این فناوری نه‌تنها دوست‌دار محیط‌زیست است، بلکه از نظر اقتصادی نیز مقرون‌به‌صرفه بوده و می‌تواند انقلابی در صنعت بسته‌بندی ایجاد کند.
نویسنده: مهدیه رنجبر
منبع:
بدون دیدگاه