【تكنولوجيا مبتكرة يمكن تحويل أوراق الأناناس إلى أقنعة قابلة للتحلل الحيوي

يتطور استخدامنا اليومي لأقنعة الوجه تدريجياً إلى المصدر الرئيسي الجديد للتلوث الأبيض بعد أكياس القمامة.

قدرت دراسة أجريت عام 2020 أن 129 مليار كمامة للوجه يتم استهلاكها شهريًا ، معظمها أقنعة تستخدم لمرة واحدة مصنوعة من ألياف بلاستيكية دقيقة.مع جائحة COVID-19 ، تم الترويج للأقنعة التي تستخدم لمرة واحدة في معظم البلدان للوقاية من عدوى COVID-19 لأنها يمكن أن تساعد في منع انتشار COVID-19 وأمراض أخرى ، مما يجعل هذه البيانات محدثة باستمرار.

ومع ذلك ، في مثل هذا السيناريو من الاستخدام العالي ، لم تضع أي دولة إرشادات "رسمية" لإعادة تدوير الأقنعة ، مما يؤدي إلى المزيد من التخلص من نفايات هذه الأقنعة المهملة كنفايات صلبة ، مما يشكل تحديًا أكبر للسيطرة العالمية على التلوث البلاستيكي.

من الضروري إيجاد حل مستدام لمشكلة التلوث البلاستيكي العالمية التي تسببها الأقنعة التي تستخدم لمرة واحدة.

في الآونة الأخيرة ، اقترح باحثان في مجال التكنولوجيا الحيوية من جامعة Gazamada أنه يمكن التخلص من نفايات الأقنعة المرتبطة بالوباء باستخدام أقنعة قابلة للتحلل الحيوي مصنوعة من أوراق الأناناس.

تصنع الأقنعة التي يمكن التخلص منها بيولوجيًا بشكل أساسي من ألياف من أوراق الأناناس ، ولأنها تستخدم الألياف الطبيعية بدلاً من الألياف البلاستيكية ، يمكن للكائنات الحية الدقيقة مثل الفطريات أو البكتيريا أن تبدأ عملية التحلل بسرعة أكبر بعد الغمر في التربة (من المتوقع أن تستغرق ثلاثة أيام).

الشكل |عملية إنتاج ألياف أوراق الأناناس: زراعة الأناناس (أ) ، ثمار الأناناس (ب) ، والألياف المستخرجة من أوراق الأناناس (ج) ، وألياف أوراق الأناناس المنتجة في إندونيسيا (د) (المصدر: هنداوي).

من المفهوم أن الأناناس شائع جدًا في المناطق الاستوائية ، وتظهر المعلومات ذات الصلة أن الإنتاج العالمي من الأناناس بلغ 27.82 مليون طن في عام 2020. تحتوي أوراق الأناناس على واحدة من أعلى الألياف الطبيعية المعروفة في محتوى الألياف (ما يقرب من 80 ٪) ، وهناك هي طرق عديدة لاستخراج الألياف من أوراق الأناناس ، مما يجعل ألياف أوراق الأناناس تعتبر بديلاً جيدًا للألياف البلاستيكية من قبل باحثي التكنولوجيا الحيوية.

الشكل |الدول الرائدة عالميًا في إنتاج الأناناس في عام 2020 ، من بينها الفلبين وكوستاريكا والبرازيل هي أكبر ثلاثة منتجين للأناناس في العالم (المصدر: Statista).

ألياف أوراق الأناناس بيضاء ، ولها لمعان خيطي ، ولها قوة شد عالية ، ولها ملمس أنعم من الألياف النباتية الأخرى (مثل القنب ، والجوت ، والكتان ، والقنا) ، ومن السهل تلطيخها.يتم ترتيب ألياف أوراق الأناناس بنفس طريقة ترتيب القطن ، لكنها صديقة للبيئة أكثر من القطن.

يزرع القطن تقليديا بالمبيدات والأسمدة ، ويتم تصنيعه بمواد كيميائية قاسية ، بعضها لا يزال قائما ولا يمكن غسله.من ناحية أخرى ، تتم زراعة أوراق الأناناس بدون أي مكملات ويمكن تجديدها سنويًا والحصول عليها بسهولة.

حاليًا ، يتم إنتاج كمية كبيرة من أوراق الأناناس كل عام ، باستثناء جزء صغير يتم تصنيعه في ألياف أوراق الأناناس ويستخدم في المواد الخام وإنتاج الطاقة (مثل صناعة الحبال والخيوط والمواد المركبة ومنتجات الملابس).عادة ما يتم التخلص منها كمخلفات زراعية ، فإن الاستخدام الرشيد لأوراق الأناناس لن يقلل من التلوث البيئي فحسب ، بل سيحقق أيضًا بعض الفوائد الاقتصادية.

ما مدى أهمية الأقنعة القابلة للتحلل الحيوي للبشر؟يتكون القناع الجراحي الشائع القابل للتصرف من ثلاث طبقات من البوليمر.الطبقة الخارجية عبارة عن مادة غير ماصة (مثل البوليستر) ، والطبقة الوسطى عبارة عن قماش غير منسوج (مثل البولي بروبلين والبوليسترين) مصنوع باستخدام عملية الذوبان ، والطبقة الداخلية عبارة عن مادة ماصة مثل القطن .مادة البولي بروبيلين ، وهي المادة الأكثر شيوعًا المستخدمة في إنتاج الأقنعة ، يصعب تفكيكها بحيث يمكن أن تظل في البيئة البيئية لعقود ، وربما مئات السنين ، لتتحول إلى لدائن دقيقة وبلاستيك نانوي.

بالإضافة إلى التسبب في تلوث البلاستيك ، قد تتراكم الأقنعة المهملة وتطلق مواد كيميائية ومواد بيولوجية ضارة ، مثل Bisphenol A (BPA) ، والمعادن الثقيلة ، والكائنات الحية الدقيقة المسببة للأمراض.من بينها ، تمت الإشارة إلى أن ثنائي الفينول أ له تأثير مسرطن.

بالإضافة إلى ذلك ، أظهرت دراسات أخرى أنه يمكن حتى نقل الأقنعة من الأرض إلى المياه العذبة والبيئات البحرية عبر الجريان السطحي وتصريف الأنهار وتيارات المحيطات والرياح والحيوانات (عن طريق التشابك أو الابتلاع) إذا لم يتم جمعها وإدارتها بشكل صحيح.وفقًا لتقرير عام 2020 الصادر عن OceansAsia ، "ما يقدر بنحو 1.56 مليار قناع وجه ستدخل المحيط في عام 2020 ، مما ينتج عنه 4680 إلى 6240 طنًا إضافيًا من التلوث البحري البلاستيكي."

الشكل |المصير البيئي المحتمل وتأثير الأقنعة الجراحية التي تستخدم لمرة واحدة (المصدر: FESE)

يمكن القول أنه مع التطور الطبيعي للوباء ، سوف تتراكم نفايات الأقنعة أكثر فأكثر ، وسيزداد تلوث البيئة البيئية أكثر فأكثر.الأقنعة التي يمكن التخلص منها مصنوعة من ألياف أوراق الأناناس ، والتي تتحلل بشكل طبيعي ولا تطلق سمومًا ضارة ، يمكن أن تكون حلاً للتلوث البلاستيكي الذي تسببه الأقنعة.

ومع ذلك ، نظرًا للطبيعة المحبة للماء لألياف أوراق الأناناس ، فهي ليست قوية ومتينة مثل البلاستيك.هناك حاجة إلى مزيد من البحث لمواجهة هذا التحدي.