【 فناوری نوآورانه 】 از برگ آناناس می توان به ماسک های زیست تخریب پذیر یکبار مصرف تبدیل کرد

استفاده روزانه ما از ماسک صورت به تدریج در حال تبدیل شدن به منبع اصلی جدید آلودگی سفید پس از کیسه های زباله است.

یک مطالعه در سال 2020 تخمین زد که 129 میلیارد ماسک صورت در هر ماه مصرف می شود که بیشتر آنها ماسک های یکبار مصرف ساخته شده از میکروالیاف پلاستیکی هستند. با همه‌گیری کووید-۱۹، ماسک‌های یکبار مصرف در اکثر کشورها برای جلوگیری از عفونت کووید-۱۹ تبلیغ شده‌اند، زیرا می‌توانند به جلوگیری از گسترش کووید-۱۹ و سایر بیماری‌ها کمک کنند و این داده‌ها را دائماً به‌روزرسانی می‌کنند.

با این حال، در چنین سناریویی با استفاده زیاد، هیچ کشوری دستورالعمل‌های بازیافت «رسمی» برای ماسک‌ها را ایجاد نکرده است، که منجر به دفع زباله‌های بیشتر این ماسک‌های دور ریخته‌شده به عنوان زباله جامد می‌شود، که چالش بزرگ‌تری برای کنترل آلودگی پلاستیکی جهانی ایجاد می‌کند.

یافتن راه حلی پایدار برای مشکل آلودگی جهانی پلاستیک ناشی از ماسک های یکبار مصرف ضروری است.

اخیراً، دو محقق بیوتکنولوژی از دانشگاه Gazamada پیشنهاد کردند که ضایعات ماسک مربوط به بیماری همه گیر را می توان با ماسک های یکبار مصرف زیست تخریب پذیر ساخته شده از برگ آناناس دفع کرد.

ماسک‌های یکبار مصرف زیست تخریب‌پذیر عمدتاً از الیاف برگ آناناس ساخته می‌شوند و از آنجایی که در آن‌ها به جای الیاف پلاستیکی از الیاف طبیعی استفاده می‌شود، میکروارگانیسم‌هایی مانند قارچ‌ها یا باکتری‌ها می‌توانند پس از غوطه‌ور شدن در خاک (که پیش‌بینی می‌شود سه روز طول بکشد) سریع‌تر فرآیند تخریب را آغاز کنند.

شکل | فرآیند تولید الیاف برگ آناناس: کشت آناناس (A)، میوه آناناس (B)، فیبر استخراج شده از برگ آناناس (C)، فیبر برگ آناناس تولید شده در اندونزی (D) (منبع: هنداوی).

مشخص است که آناناس در مناطق گرمسیری بسیار رایج است، اطلاعات مربوطه نشان می‌دهد که تولید جهانی آناناس در سال 2020 به 27.82 میلیون تن رسیده است. روش‌های زیادی برای استخراج فیبر از برگ‌های آناناس وجود دارد که باعث می‌شود فیبر برگ آناناس جایگزین خوبی برای الیاف پلاستیکی توسط محققان بیوتکنولوژی باشد.

شکل | کشورهای پیشرو جهان در تولید آناناس در سال 2020، از جمله فیلیپین، کاستاریکا و برزیل سه تولیدکننده بزرگ آناناس در جهان هستند (منبع: Statista).

الیاف برگ آناناس سفید است، درخشندگی رشته ای دارد، استحکام کششی بالایی دارد، بافت ظریف تری نسبت به سایر الیاف گیاهی (مانند کنف، جوت، کتان و کانا) دارد و به راحتی لکه دار می شود. الیاف برگ آناناس مانند پنبه چیده شده اند، اما نسبت به پنبه دوستدار محیط زیست هستند.

پنبه به طور سنتی با آفت‌کش‌ها و کودها کشت می‌شود و با مواد شیمیایی خشن تولید می‌شود که برخی از آن‌ها باقی می‌مانند و قابل شستشو نیستند. از طرف دیگر، برگ های آناناس بدون هیچ مکملی رشد می کنند و می توان آن را سالانه بازسازی کرد و به راحتی به دست آورد.

در حال حاضر، هر ساله مقدار زیادی برگ آناناس تولید می‌شود، به جز بخش کوچکی که به الیاف برگ آناناس تبدیل می‌شود و در مواد اولیه و تولید انرژی (مانند ساخت طناب، ریسمان، مواد کامپوزیتی و محصولات پوشاک) استفاده می‌شود. استفاده منطقی از این برگ های آناناس که معمولاً به عنوان ضایعات کشاورزی دور ریخته می شوند، نه تنها آلودگی محیط زیست را کاهش می دهد، بلکه مزایای اقتصادی نیز به همراه خواهد داشت.

ماسک های یکبار مصرف زیست تخریب پذیر چقدر برای انسان مهم هستند؟ یک ماسک جراحی یکبار مصرف متداول از سه لایه پلیمر تشکیل شده است. بیرونی ترین لایه یک ماده غیر جاذب (مانند پلی استر)، لایه میانی یک پارچه غیر بافته (مانند پلی پروپیلن و پلی استایرن) است که با استفاده از فرآیند دمیده مذاب ساخته می شود و لایه داخلی یک ماده جاذب مانند پنبه است. . پلی پروپیلن، رایج ترین ماده مورد استفاده در تولید ماسک، تجزیه آن چنان دشوار است که می تواند برای دهه ها و احتمالاً صدها سال در محیط زیست محیطی باقی بماند تا به میکروپلاستیک و نانوپلاستیک تبدیل شود.

علاوه بر ایجاد آلودگی پلاستیکی، ماسک‌های دور ریخته شده حتی ممکن است مواد شیمیایی و بیولوژیکی مضر مانند بیسفنول A (BPA)، فلزات سنگین و میکروارگانیسم‌های بیماری‌زا را انباشته و آزاد کنند. در این میان بیسفنول A دارای اثر سرطان زایی است.

علاوه بر این، مطالعات دیگر نشان داده‌اند که اگر به درستی جمع‌آوری و مدیریت نشود، ماسک‌ها حتی می‌توانند از طریق رواناب سطحی، تخلیه رودخانه، جریان‌های اقیانوسی، باد و حیوانات (از طریق درهم‌تنیدگی یا بلعیدن) از خشکی به آب‌های شیرین و محیط‌های دریایی منتقل شوند. طبق گزارش سال 2020 OceansAsia، "تقریباً 1.56 میلیارد ماسک صورت در سال 2020 وارد اقیانوس خواهد شد که منجر به 4680 تا 6240 تن آلودگی پلاستیکی دریایی خواهد شد."

شکل | سرنوشت محیطی بالقوه و تأثیر ماسک های جراحی یکبار مصرف (منبع: FESE)

می توان گفت که با توسعه عادی این بیماری همه گیر، ضایعات ماسک ها بیشتر و بیشتر انباشته می شوند و آلودگی محیط زیست بیشتر و بیشتر می شود. ماسک‌های یکبار مصرف ساخته شده از الیاف برگ آناناس که به طور طبیعی تجزیه می‌شوند و سموم مضر ترشح نمی‌کنند، می‌توانند راه‌حلی برای آلودگی پلاستیکی ناشی از ماسک‌ها باشند.

با این حال، به دلیل ماهیت آبدوست فیبر برگ آناناس، به اندازه پلاستیک قوی و بادوام نیست. تحقیقات بیشتری برای مقابله با این چالش مورد نیاز است.