- خصائص البلاستيك الحيوي
- الأهمية الاقتصادية والبيئية للبلاستيك الحيوي
- قابلية التحلل البيولوجي
- حدود البلاستيك الحيوي
- تحسين خصائص البلاستيك الحيوي
- كيف يتم إنتاج البلاستيك الحيوي؟
- -نبذة تاريخية
- -مواد خام
- البوليمرات الطبيعية للكتلة الحيوية
- البوليمرات المصنعة من مونومرات الكتلة الحيوية
- التكنولوجيا الحيوية على أساس الثقافات البكتيرية
- مزيج من البوليمر الطبيعي والبوليمر التكنولوجي الحيوي
- -عملية الإنتاج
- العملية الأساسية
- عمليات متوسطة التعقيد
- عمليات معقدة وأكثر تكلفة
- - تصنيع منتجات تعتمد على البلاستيك الحيوي
- أنواع
- -الأصل
- - مستوى التحلل
- - الأصل والتحلل البيولوجي
- قابل للتحلل الحيوي
- ذات أساس حيوي وغير قابلة للتحلل
- غير قابلة للتحلل الحيوي
- مميزات
- فهي قابلة للتحلل
- لا تلوث البيئة
- لديهم بصمة كربونية أقل
- أكثر أمانًا لحمل الطعام والشراب
- سلبيات
- مقاومة أقل
- تكلفة أعلى
- تضارب الاستخدام
- ليس من السهل إعادة تدويرها
- أمثلة واستخداماتها للمنتجات المصنوعة من البلاستيك الحيوي
- - الأشياء التي يمكن التخلص منها أو التخلص منها
- كبسولات ماء
- الزراعة
- -أجسام للتطبيقات الدائمة
- مكونات المعدات المعقدة
- - البناء والهندسة المدنية
- - التطبيقات الصيدلانية
- -التطبيقات الطبية
- - النقل الجوي والبحري والبري والصناعة
- -الزراعة
- المراجع
و البلاستيك الحيوي هي أي مادة طيعة على أساس البوليمرات المنشأ البتروكيماويات أو الكتلة الحيوية القابلة للتحلل. على غرار اللدائن التقليدية المصنعة من البترول ، يمكن تشكيلها في أشياء مختلفة.
اعتمادًا على أصلها ، يمكن الحصول على اللدائن الحيوية من الكتلة الحيوية (البيولوجية) أو من أصل بتروكيماوي. من ناحية أخرى ، اعتمادًا على مستوى تحللها ، هناك مواد بلاستيكية حيوية قابلة للتحلل وغير قابلة للتحلل.
أدوات المائدة المصنوعة من البوليستر النشا القابل للتحلل. المصدر: سكوت باور
ينشأ ظهور اللدائن الحيوية استجابة للإزعاج الناتج عن البلاستيك التقليدي. وتشمل هذه تراكم المواد البلاستيكية غير القابلة للتحلل في المحيطات ومدافن النفايات.
من ناحية أخرى ، تتمتع البلاستيك التقليدي ببصمة كربونية عالية ومحتوى عالٍ من العناصر السامة. في المقابل ، تتمتع اللدائن الحيوية بالعديد من المزايا لأنها لا تنتج عناصر سامة وقابلة للتحلل وإعادة التدوير بشكل عام.
من بين العيوب الرئيسية للبلاستيك الحيوي ارتفاع تكلفة الإنتاج وانخفاض المقاومة. علاوة على ذلك ، فإن بعض المواد الخام المستخدمة هي مواد غذائية محتملة ، مما يشكل مشكلة اقتصادية وأخلاقية.
بعض الأمثلة على الأجسام البلاستيكية الحيوية هي الأكياس القابلة للتحلل وكذلك أجزاء السيارة والهاتف المحمول.
خصائص البلاستيك الحيوي
الأهمية الاقتصادية والبيئية للبلاستيك الحيوي
كائنات نفعية مختلفة مصنوعة من البلاستيك الحيوي. المصدر: Hwaja Götz ، عبر ويكيميديا كومنز
في الآونة الأخيرة ، كان هناك اهتمام علمي وصناعي أكبر في إنتاج المواد البلاستيكية من المواد الخام المتجددة والقابلة للتحلل.
هذا يرجع إلى حقيقة أن احتياطيات النفط في العالم آخذة في النفاد وهناك وعي أكبر بالأضرار البيئية الخطيرة التي تسببها البتروبلات.
مع تزايد الطلب على المواد البلاستيكية في السوق العالمية ، يتزايد أيضًا الطلب على المواد البلاستيكية القابلة للتحلل.
قابلية التحلل البيولوجي
يمكن معالجة نفايات البلاستيك الحيوي القابلة للتحلل على أنها نفايات عضوية سريعة التحلل وغير ملوثة. على سبيل المثال ، يمكن استخدامها كتعديلات للتربة في عملية التسميد ، حيث يتم إعادة تدويرها بشكل طبيعي عن طريق العمليات البيولوجية.
البلاستيك الحيوي مع استخدامات تجارية لا حصر لها. المصدر: F. Kesselring، FKuR Willich، via Wikimedia Commons
حدود البلاستيك الحيوي
يواجه تصنيع البلاستيك الحيوي القابل للتحلل تحديات كبيرة ، لأن البلاستيك الحيوي له خصائص أدنى من البلاستيك البترولي واستخداماته ، على الرغم من نموها ، محدودة.
تحسين خصائص البلاستيك الحيوي
لتحسين خصائص البلاستيك الحيوي ، يتم تطوير مزيج البوليمر الحيوي مع أنواع مختلفة من المواد المضافة ، مثل الأنابيب النانوية الكربونية والألياف الطبيعية المعدلة كيميائيًا.
بشكل عام ، تعمل الإضافات المطبقة على البلاستيك الحيوي على تحسين الخصائص مثل:
- الصلابة والمقاومة الميكانيكية.
- خصائص الحاجز ضد الغازات والمياه.
- المقاومة الحرارية والثبات الحراري.
يمكن هندسة هذه الخصائص في البلاستيك الحيوي من خلال طرق التحضير والمعالجة الكيميائية.
كيف يتم إنتاج البلاستيك الحيوي؟
بلاستيك حيوي للتغليف مصنوع من نشا لدن بالحرارة. المصدر: Christian Gahle، nova-Institut GmbH
-نبذة تاريخية
يسبق البلاستيك الحيوي المواد البلاستيكية الاصطناعية التقليدية المشتقة من البترول. يعود استخدام بوليمرات المواد النباتية أو الحيوانية لإنتاج المواد البلاستيكية إلى القرن الثامن عشر باستخدام المطاط الطبيعي (اللاتكس من Hevea brasiliensis).
تم تطوير أول بلاستيك حيوي ، على الرغم من عدم تسميته بهذا الاسم ، في عام 1869 بواسطة John Wesley Hyatt Jr. ، الذي أنتج بلاستيكًا مشتقًا من السليلوز القطني كبديل للعاج. وبالمثل ، في نهاية القرن التاسع عشر ، تم استخدام الكازين من الحليب لإنتاج البلاستيك الحيوي.
في الأربعينيات من القرن الماضي ، استكشفت شركة Ford بدائل لاستخدام المواد الخام النباتية لصنع قطع غيار لسياراتها. هذا الخط من البحث كان مدفوعًا بالقيود المفروضة على استخدام الفولاذ بسبب الحرب.
نتيجة لذلك ، طورت الشركة في عام 1941 نموذج سيارة بهيكل مصنوع بشكل أساسي من مشتقات فول الصويا. ومع ذلك ، بعد انتهاء الحرب ، لم تستمر هذه المبادرة.
بحلول عام 1947 ، تم إنتاج أول بلاستيك حيوي تقني ، وهو مادة البولي أميد 11 (Rilsan كعلامة تجارية). في وقت لاحق ، في التسعينيات ، ظهر PLA (حمض polylactic) ، PHA (polyhydroxyalkanoates) والنشا الملدن.
-مواد خام
البلاستيك الحيوي الحيوي هو تلك المصنوعة من الكتلة الحيوية النباتية. المصادر الثلاثة الأساسية للمواد الخام للحيوية هي التالية.
البوليمرات الطبيعية للكتلة الحيوية
يمكن استخدام البوليمرات الطبيعية المصنوعة مباشرة من النباتات ، مثل النشا أو السكريات. على سبيل المثال ، "بلاستيك البطاطس" هو بلاستيك حيوي قابل للتحلل الحيوي مصنوع من نشا البطاطس.
البوليمرات المصنعة من مونومرات الكتلة الحيوية
البديل الثاني هو تصنيع البوليمرات من المونومرات المستخرجة من المصادر النباتية أو الحيوانية. الفرق بين هذا الطريق والطريق السابق هو أن التركيب الكيميائي الوسيط مطلوب هنا.
على سبيل المثال ، يتم إنتاج Bio-PE أو البولي إيثيلين الأخضر من الإيثانول الناتج من قصب السكر.
يمكن أيضًا إنتاج البلاستيك الحيوي من مصادر حيوانية مثل glycosaminoglycans (GAGs) ، وهي بروتينات قشر البيض. تتمثل ميزة هذا البروتين في أنه يسمح بالحصول على مواد بلاستيكية حيوية أكثر مقاومة.
التكنولوجيا الحيوية على أساس الثقافات البكتيرية
طريقة أخرى لإنتاج البوليمرات للبلاستيك الحيوي هي من خلال التكنولوجيا الحيوية من خلال الثقافات البكتيرية. بهذا المعنى ، تقوم العديد من البكتيريا بتجميع وتخزين البوليمرات التي يمكن استخلاصها ومعالجتها.
لهذا ، يتم زراعة البكتيريا على نطاق واسع في وسط استزراع مناسب ثم معالجتها لتنقية البوليمر المحدد. على سبيل المثال ، يتم تصنيع PHA (polyhydroxyalkanoates) بواسطة أجناس بكتيرية مختلفة تنمو في وسط به كربون زائد وبدون نيتروجين أو فوسفور.
تخزن البكتيريا البوليمر على شكل حبيبات في السيتوبلازم ، والتي يتم استخلاصها عن طريق معالجة الكتل البكتيرية. مثال آخر هو PHBV (PolyhydroxyButylValerate) ، الذي يتم الحصول عليه من البكتيريا التي تتغذى على السكريات التي تم الحصول عليها من بقايا النباتات.
أكبر حد من البلاستيك الحيوي الذي يتم الحصول عليه بهذه الطريقة هو تكلفة الإنتاج ، ويرجع ذلك أساسًا إلى وسائط الثقافة المطلوبة.
مزيج من البوليمر الطبيعي والبوليمر التكنولوجي الحيوي
طورت جامعة أوهايو بلاستيكًا حيويًا قويًا إلى حد ما من خلال الجمع بين المطاط الطبيعي والبلاستيك الحيوي PHBV ، وأكسيد البيروكسيد العضوي ، وثلاثي ميثيل البروبان ثلاثي أكريلات (TMPTA).
-عملية الإنتاج
يتم الحصول على البلاستيك الحيوي من خلال عمليات مختلفة ، اعتمادًا على المواد الخام والخصائص المرغوبة. يمكن الحصول على البلاستيك الحيوي من خلال العمليات الأولية أو العمليات الصناعية الأكثر تعقيدًا.
العملية الأساسية
ويمكن عمل الطهي والتشكيل في حالة استخدام البوليمرات الطبيعية مثل النشا أو الذرة أو نشا البطاطس.
وبالتالي ، فإن الوصفة الأولية لإنتاج البلاستيك الحيوي هي خلط نشا الذرة أو نشا البطاطس بالماء ، مع إضافة الجلسرين. بعد ذلك ، يتم طهي هذا الخليط حتى يتكاثف ، ويتم تشكيله ويترك ليجف.
عمليات متوسطة التعقيد
في حالة اللدائن الحيوية المنتجة من البوليمرات المصنعة من مونومرات الكتلة الحيوية ، تكون العمليات أكثر تعقيدًا إلى حد ما.
على سبيل المثال ، يتطلب Bio-PE الذي تم الحصول عليه من إيثانول قصب السكر سلسلة من الخطوات. أول شيء هو استخراج السكر من القصب للحصول على الإيثانول من خلال التخمير والتقطير.
ثم يتم تجفيف الإيثانول والحصول على الإيثيلين ، والذي يجب بلمرته. أخيرًا ، باستخدام آلات التشكيل الحراري ، يتم تصنيع الأشياء بناءً على هذا البلاستيك الحيوي.
عمليات معقدة وأكثر تكلفة
عند الإشارة إلى البلاستيك الحيوي المنتج من البوليمرات التي تم الحصول عليها عن طريق التكنولوجيا الحيوية ، يزداد التعقيد والتكاليف. وذلك لأن الثقافات البكتيرية متورطة وتتطلب وسائط استزراع محددة وظروف نمو.
تعتمد هذه العملية على حقيقة أن بكتيريا معينة تنتج بوليمرات طبيعية يمكنها تخزينها بداخلها. لذلك ، بدءًا من العناصر الغذائية المناسبة ، تتم زراعة هذه الكائنات الحية الدقيقة ومعالجتها لاستخراج البوليمرات.
يمكن أيضًا تصنيع البلاستيك الحيوي من بعض الطحالب مثل Botryococcus braunii. هذه الطحالب الدقيقة قادرة على إنتاج وحتى إفراز الهيدروكربونات في البيئة ، والتي يتم منها الحصول على الوقود أو البلاستيك الحيوي.
- تصنيع منتجات تعتمد على البلاستيك الحيوي
المبدأ الأساسي هو قولبة الجسم ، وذلك بفضل الخصائص البلاستيكية لهذا المركب باستخدام الضغط والحرارة. تتم المعالجة عن طريق البثق والحقن والحقن والنفخ ونفخ التشكيل والتشكيل الحراري وأخيراً تخضع للتبريد.
أنواع
عبوات مصنوعة من أسيتات السليلوز. المصدر: Christian Gahle، nova-Institut GmbH
تتنوع مناهج تصنيف البلاستيك الحيوي ولا تخلو من الجدل. على أي حال ، فإن المعايير المستخدمة لتحديد الأنواع المختلفة هي أصل ومستوى التحلل.
-الأصل
وفقًا للنهج المعمم ، يمكن تصنيف البلاستيك الحيوي حسب أصله على أنه قائم على أساس حيوي أو غير حيوي. في الحالة الأولى ، يتم الحصول على البوليمرات من الكتلة الحيوية النباتية أو الحيوانية أو البكتيرية ، وبالتالي فهي موارد متجددة.
من ناحية أخرى ، فإن اللدائن الحيوية غير الحيوية هي تلك التي يتم إنتاجها من البوليمرات المصنعة من الزيت. ومع ذلك ، نظرًا لأنها تأتي من مورد غير متجدد ، يرى بعض المتخصصين أنه لا ينبغي معاملتهم على أنهم بلاستيك حيوي.
- مستوى التحلل
فيما يتعلق بمستوى التحلل ، يمكن أن تكون المواد البلاستيكية الحيوية قابلة للتحلل أم لا. تتحلل المواد القابلة للتحلل في فترات زمنية قصيرة نسبيًا (أيام إلى بضعة أشهر) عندما تتعرض لظروف مناسبة.
من جانبهم ، تتصرف المواد البلاستيكية الحيوية غير القابلة للتحلل مثل البلاستيك التقليدي من أصل بتروكيماوي. في هذه الحالة ، يتم قياس فترة الاضمحلال بالعقود وحتى القرون.
هناك أيضًا جدل حول هذا المعيار ، حيث يرى بعض العلماء أن البلاستيك الحيوي الحقيقي يجب أن يكون قابلاً للتحلل.
- الأصل والتحلل البيولوجي
عندما يتم الجمع بين المعيارين السابقين (أصل ومستوى التحلل) ، يمكن تصنيف البلاستيك الحيوي إلى ثلاث مجموعات:
- تأتي من مواد خام متجددة (ذات أساس حيوي) وقابلة للتحلل.
- تلك التي يتم الحصول عليها من مواد خام متجددة (ذات أساس حيوي) ، ولكنها غير قابلة للتحلل.
- تم الحصول عليها من المواد الخام ذات الأصل البتروكيماوي ، ولكنها قابلة للتحلل.
من المهم ملاحظة أنه من أجل اعتبار البوليمر على أنه بلاستيك حيوي ، يجب أن يدخل أحد هذه المجموعات الثلاثة.
قابل للتحلل الحيوي
من بين البلاستيك الحيوي الحيوي والقابل للتحلل ، لدينا حمض polylactic (PLA) و polyhydroxyalkanoate (PHA). PLA هو أحد البلاستيك الحيوي الأكثر استخدامًا ويتم الحصول عليه بشكل أساسي من الذرة.
يتميز هذا البلاستيك الحيوي بخصائص مشابهة لخواص البولي إيثيلين تيريفثاليت (PET ، بلاستيك من نوع البوليستر التقليدي) ، على الرغم من أنه أقل مقاومة لدرجات الحرارة المرتفعة.
من جانبه ، يحتوي PHA على خصائص متغيرة اعتمادًا على البوليمر المحدد الذي يتكون منه. يتم الحصول عليها من الخلايا النباتية أو من خلال التكنولوجيا الحيوية من الثقافات البكتيرية.
هذه اللدائن الحيوية حساسة للغاية لظروف المعالجة وتكلفتها أعلى بعشر مرات من البلاستيك التقليدي.
مثال آخر على هذه الفئة هو PHBV (PolyhydroxyButylValerate) ، والذي يتم الحصول عليه من بقايا النباتات.
ذات أساس حيوي وغير قابلة للتحلل
في هذه المجموعة لدينا البولي إيثيلين الحيوي (BIO-PE) ، مع خصائص مشابهة لتلك الخاصة بالبولي إيثيلين التقليدي. من جانبها ، تتميز Bio-PET بخصائص مشابهة لمادة البولي إيثيلين تيريفثالات.
يتم تصنيع كل من البلاستيك الحيوي بشكل شائع من قصب السكر ، والحصول على الإيثانول الحيوي كمنتج وسيط.
ينتمي البولياميد الحيوي (PA) ، وهو بلاستيك حيوي قابل لإعادة التدوير مع خصائص عزل حراري ممتازة ، إلى هذه الفئة أيضًا.
غير قابلة للتحلل الحيوي
التحلل البيولوجي له علاقة بالتركيب الكيميائي للبوليمر وليس بنوع المادة الخام المستخدمة. لذلك ، يمكن الحصول على المواد البلاستيكية القابلة للتحلل من البترول بمعالجة مناسبة.
مثال على هذا النوع من البلاستيك الحيوي هو البولي كابرولاكتون (PCL) ، والذي يستخدم في تصنيع البولي يوريثان. هذا هو البلاستيك الحيوي الذي تم الحصول عليه من المشتقات البترولية مثل البولي بيوتيلين سكسينات (PBS).
مميزات
غلاف الحلوى مصنوع من PLA (حمض polylactic). المصدر: F. Kesselring، FKuR Willich
فهي قابلة للتحلل
على الرغم من أن جميع المواد البلاستيكية الحيوية ليست قابلة للتحلل ، إلا أن الحقيقة هي أن هذه هي الخاصية الأساسية لكثير من الناس. في الواقع ، يعد البحث عن هذه الخاصية أحد المحركات الأساسية لطفرة البلاستيك الحيوي.
تستغرق المواد البلاستيكية التقليدية القائمة على البترول وغير القابلة للتحلل الحيوي مئات بل آلاف السنين لتتحلل. يمثل هذا الوضع مشكلة خطيرة ، حيث تمتلئ مقالب النفايات والمحيطات بالبلاستيك.
لهذا السبب ، تعد قابلية التحلل الحيوي ميزة مهمة للغاية ، حيث يمكن أن تتحلل هذه المواد في أسابيع أو شهور أو بضع سنوات.
لا تلوث البيئة
نظرًا لأنها مواد قابلة للتحلل ، تتوقف المواد البلاستيكية الحيوية عن احتلال الفضاء كقمامة. بالإضافة إلى ذلك ، فهي تتمتع بميزة إضافية تتمثل في أنها في معظم الحالات لا تحتوي على عناصر سامة يمكنها إطلاقها في البيئة.
لديهم بصمة كربونية أقل
في كل من عملية إنتاج البلاستيك الحيوي ، كما في تحللها ، يتم إطلاق كمية أقل من ثاني أكسيد الكربون مقارنة بالبلاستيك التقليدي. في كثير من الحالات ، لا يطلقون غاز الميثان أو يفعلون ذلك بكميات منخفضة وبالتالي يكون تأثيرهم ضئيلًا على تأثير الاحتباس الحراري.
على سبيل المثال ، تقلل اللدائن الحيوية المصنوعة من الإيثانول من قصب السكر انبعاثات ثاني أكسيد الكربون بنسبة تصل إلى 75٪ مقارنة بتلك المشتقة من البترول.
أكثر أمانًا لحمل الطعام والشراب
بشكل عام ، لا يتم استخدام أي مواد سامة في صياغة وتكوين البلاستيك الحيوي. لذلك ، فإنها تمثل مخاطر أقل لتلوث الأطعمة أو المشروبات الموجودة فيها.
على عكس البلاستيك التقليدي الذي يمكن أن ينتج الديوكسينات والمكونات الملوثة الأخرى ، فإن البلاستيك الحيوي الحيوي غير ضار.
سلبيات
ترتبط العيوب بشكل أساسي بنوع البلاستيك الحيوي المستخدم. من بين أمور أخرى لدينا ما يلي.
مقاومة أقل
أحد القيود التي قارنتها معظم اللدائن الحيوية مع البلاستيك التقليدي هو مقاومتها المنخفضة. ومع ذلك ، فإن هذه الخاصية هي ما يرتبط بقدرتها على التحلل البيولوجي.
تكلفة أعلى
في بعض الحالات ، تكون المواد الخام المستخدمة في إنتاج البلاستيك الحيوي أغلى من تلك الموجودة في البترول.
من ناحية أخرى ، فإن إنتاج بعض البلاستيك الحيوي يعني ارتفاع تكاليف المعالجة. على وجه الخصوص ، تكون تكاليف الإنتاج هذه أعلى في تلك التي تنتج من خلال عمليات التكنولوجيا الحيوية ، بما في ذلك الزراعة الجماعية للبكتيريا.
تضارب الاستخدام
البلاستيك الحيوي المنتج من المواد الخام الغذائية يتنافس مع احتياجات الإنسان. لذلك ، نظرًا لأنه من المربح تكريس المحاصيل لإنتاج البلاستيك الحيوي ، يتم إزالتها من دائرة إنتاج الغذاء.
ومع ذلك ، لا ينطبق هذا العيب على البلاستيك الحيوي الذي يتم الحصول عليه من النفايات غير الصالحة للأكل. من بين هذه النفايات لدينا بقايا المحاصيل ، الطحالب غير الصالحة للأكل ، اللجنين ، قشور البيض أو الهياكل الخارجية لجراد البحر.
ليس من السهل إعادة تدويرها
البلاستيك الحيوي PLA يشبه إلى حد بعيد بلاستيك PET التقليدي (بولي إيثيلين تيريفثاليت) ، ولكنه غير قابل لإعادة التدوير. لذلك ، إذا تم خلط كلا النوعين من البلاستيك في حاوية إعادة التدوير ، فلا يمكن إعادة تدوير هذا المحتوى.
في هذا الصدد ، هناك مخاوف من أن الاستخدام المتزايد لجيش التحرير الشعبى الصينى يمكن أن يعيق الجهود الحالية لإعادة تدوير البلاستيك.
أمثلة واستخداماتها للمنتجات المصنوعة من البلاستيك الحيوي
حاوية نبيذ مصنوعة من البلاستيك الحيوي من النفايات الزراعية و mycelia. المصدر: Mycobond
- الأشياء التي يمكن التخلص منها أو التخلص منها
المواد التي تولد أكبر قدر من النفايات هي الحاويات والأغلفة والأطباق وأدوات المائدة المرتبطة بالوجبات السريعة وأكياس التسوق. لذلك ، في هذا المجال ، تلعب المواد البلاستيكية الحيوية القابلة للتحلل دورًا مهمًا.
لهذا السبب ، تم تطوير العديد من المنتجات القائمة على البلاستيك الحيوي من أجل التأثير على الحد من توليد النفايات. من بين أشياء أخرى ، لدينا كيس قابل للتحلل مصنوعًا من BASF's Ecovio أو الزجاجة البلاستيكية المصنوعة من PLA التي تم الحصول عليها من الذرة بواسطة Safiplast في إسبانيا.
كبسولات ماء
ابتكرت شركة Ooho كبسولات قابلة للتحلل من الأعشاب البحرية بالماء ، بدلاً من الزجاجات التقليدية. لقد كان هذا الاقتراح مبتكرًا وناجحًا للغاية وقد تم اختباره بالفعل في ماراثون لندن.
الزراعة
في بعض المحاصيل مثل الفراولة ، من الممارسات الشائعة تغطية التربة بغطاء بلاستيكي للسيطرة على الأعشاب الضارة وتجنب التجمد. وبهذا المعنى ، تم تطوير حشوة البلاستيك الحيوي مثل أغروبيوفيلم لتحل محل البلاستيك التقليدي.
-أجسام للتطبيقات الدائمة
لا يقتصر استخدام البلاستيك الحيوي على أشياء الاستخدام والتخلص منها ولكن يمكن استخدامها في أشياء أكثر متانة. على سبيل المثال ، تنتج شركة Zoë b Organic ألعاب الشاطئ.
مكونات المعدات المعقدة
تستخدم Toyota البلاستيك الحيوي في بعض قطع غيار السيارات ، مثل مكونات مكيفات الهواء ولوحات التحكم. لهذا الغرض ، تستخدم البلاستيك الحيوي مثل Bio-PET و PLA.
من جانبها ، تستخدم شركة Fujitsu البلاستيك الحيوي لصنع فأرة الكمبيوتر وأجزاء لوحة المفاتيح. في حالة شركة Samsung ، تحتوي بعض الهواتف المحمولة على أغلفة مصنوعة إلى حد كبير من البلاستيك الحيوي.
- البناء والهندسة المدنية
تم استخدام اللدائن الحيوية النشا كمواد بناء وبلاستيك حيوي مقوى بالألياف النانوية في التركيبات الكهربائية.
بالإضافة إلى ذلك ، فقد تم استخدامها في إنتاج أخشاب الأثاث البلاستيكية الحيوية ، والتي لا تتعرض للهجوم من قبل الحشرات Xylophagous ولا تتعفن مع الرطوبة.
- التطبيقات الصيدلانية
لقد تم تصنيعها من كبسولات بلاستيكية حيوية تحتوي على أدوية ومركبات مخدرات يتم إطلاقها ببطء. وبالتالي ، يتم تنظيم التوافر البيولوجي للأدوية بمرور الوقت (الجرعة التي يتلقاها المريض في وقت معين).
-التطبيقات الطبية
تم تصنيع البلاستيك الحيوي للسليلوز المطبق في عمليات الزرع وهندسة الأنسجة والكيتين والبلاستيك الحيوي الشيتوزان لحماية الجروح وهندسة أنسجة العظام وتجديد جلد الإنسان.
تم تصنيع البلاستيك الحيوي للسليلوز أيضًا لأجهزة الاستشعار الحيوية ، ومخاليط مع هيدروكسيباتيت لتصنيع غرسات الأسنان ، والألياف البلاستيكية الحيوية في القسطرة ، وغيرها.
- النقل الجوي والبحري والبري والصناعة
تم استخدام الرغاوي الصلبة القائمة على الزيوت النباتية (اللدائن الحيوية) في كل من الأجهزة الصناعية ووسائل النقل ؛ قطع غيار السيارات وقطع غيار الطائرات.
كما تم إنتاج المكونات الإلكترونية للهواتف المحمولة وأجهزة الكمبيوتر وأجهزة الصوت والفيديو من البلاستيك الحيوي.
-الزراعة
تعتبر الهلاميات المائية البلاستيكية الحيوية ، التي تمتص المياه وتحافظ عليها ويمكن أن تطلقها ببطء ، مفيدة كبطانيات واقية للتربة المزروعة ، وتحافظ على رطوبتها وتساعد على نمو المزارع الزراعية في المناطق الجافة وفي مواسم الأمطار المنخفضة.
المراجع
- ألفاريز دا سيلفا إل (2016). البلاستيك الحيوي: الحصول على وتطبيقات polyhydroxyalkanoates. كلية الصيدلة جامعة إشبيلية. شهادة في الصيدلة. 36 ص.
- Bezirhan-Arikan E and H Duygu-Ozsoy (2015). مراجعة: التحقيق في البلاستيك الحيوي. مجلة الهندسة المدنية والعمارة 9: 188-192. De Almeida A و JA Ruiz و NI López و MJ Pettinari (2004). البلاستيك الحيوي: بديل بيئي. الكيمياء الحية ، 3 (3): 122-133.
- القاضي س (2010). إنتاج البلاستيك الحيوي من مصادر غير مكلفة. ردمك 9783639263725 ؛ VDM Verlag دكتور مولر للنشر ، برلين ، ألمانيا. 145 ص.
- Labeaga-Viteri A (2018). البوليمرات القابلة للتحلل. الأهمية والتطبيقات المحتملة. الجامعة الوطنية للتعليم عن بعد. كلية العلوم قسم الكيمياء غير العضوية والهندسة الكيميائية. درجة الماجستير في العلوم الكيميائية والتكنولوجيا. 50 ص.
- Ruiz-Hitzky E و FM Fernandes و MM Reddy و S Vivekanandhan و M Misra و SK Bhatia و AK Mohanty (2013). البلاستيك الحيوي والمركبات الحيوية: الوضع الحالي والفرص المستقبلية. بروغ. علوم.38: 1653-1689.
- ساتيش ك (2017). البلاستيك الحيوي - التصنيف والإنتاج والتطبيقات الغذائية المحتملة. مجلة هيل الزراعة 8: 118-129.