«الكيمياء» تُقدّم حلاً واعداً لنفايات «الموضة السريعة»

تتم إعادة تدوير 1 % فقط من بقايا الملابس عالمياً

الكيمياء تقدم حلاً أكثر واقعية لإعادة تدوير الألياف المتعددة (جامعة ديلاوير)
الكيمياء تقدم حلاً أكثر واقعية لإعادة تدوير الألياف المتعددة (جامعة ديلاوير)
TT

«الكيمياء» تُقدّم حلاً واعداً لنفايات «الموضة السريعة»

الكيمياء تقدم حلاً أكثر واقعية لإعادة تدوير الألياف المتعددة (جامعة ديلاوير)
الكيمياء تقدم حلاً أكثر واقعية لإعادة تدوير الألياف المتعددة (جامعة ديلاوير)

تُقدّم الموضة السريعة ملابس عصرية منخفضة التكلفة، لكنها تأتي على حساب البيئة من خلال إنتاج كميات هائلة من النفايات والتلوث البيئي. وتركز صناعة الموضة السريعة على إنتاج ملابس عصرية وحديثة لتلبية طلبات المستهلكين المتغيرة بسرعة، ويتميز هذا النموذج بالإنتاج السريع، والجودة والتكلفة المنخفضة، والتجديد المستمر، ما يجعل المنتجات متاحة لشريحة واسعة من المستهلكين، لكن بعمر افتراضي قصير. وتُنتج الموضة السريعة نحو 92 مليون طن من النفايات النسيجية سنوياً عالمياً، لكن أقل من 1 في المائة من هذه الكمية يتم إعادة تدويرها. ويعود ذلك جزئياً إلى أن معظم الأقمشة يحتوي على مزيج من الألياف مثل البوليستر والقطن أو النايلون وألياف السباندكس. ويتطلب إعادة تدويرها فرزاً وفصلاً لهذه الألياف المميزة، وهي عملية غير قابلة للتنفيذ يدوياً على نطاق صناعي.

حل بديلوتقدم الكيمياء حلاً بديلاً أكثر واقعية لإعادة تدوير الألياف المتعددة على نطاق كبير. وركز باحثون بجامعة ديلاوير الأميركية، على نهج كيميائي جديد يمكنه بفاعلية فصل البوليستر والنايلون والقطن والسباندكس، ما يعالج تحدياً رئيسياً في إعادة تدوير الأقمشة المختلطة.

وأضافوا في دراستهم المنشورة في عدد 3 يوليو (تموز) 2024، من دورية (Science Advances) أن هذه الاستراتيجية قابلة للتوسع وقد تساهم في تقليل نفايات «الموضة السريعة» في يوم من الأيام.

يقول الباحث المشارك بالدراسة الدكتور ديونيسيوس فلاشوس، أستاذ الطاقة والهندسة الكيميائية والبيولوجية الجزيئية بجامعة ديلاوير، إن التحديات الرئيسية للتعامل مع نفايات المنسوجات المختلطة تعود إلى تعقيد وتنوع المواد المستخدمة. وأضاف لـ«الشرق الأوسط»: «غالباً ما تحتوي المنسوجات على مجموعة متنوعة من الألياف مثل البوليستر والقطن والنايلون والسباندكس، وتتم معالجتها عادةً بالأصباغ والمواد المضافة، ما يجعل عمليات إعادة التدوير أكثر تعقيداً».

وأشار إلى أن إعادة التدوير الميكانيكية التي تتم عبر فرز النفايات وتنظيفها وتقطيعها وصهرها لتشكيل حبيبات أو رقائق، هي الطريقة الأكثر استخداماً، لكنها لا تتناسب مع المنسوجات متعددة الألياف أو المواد المضافة أو الملونات بشكل فعال، ما يؤدي إلى تدهور جودة الألياف وقيمتها.

طريقة فعالةوركزت الدراسة على تطوير طريقة كيميائية فعالة لإعادة تدوير مخلفات المنسوجات المختلطة الموجودة في مرافق إعادة التدوير ومدافن النفايات، من خلال عملية تحلل معتمدة على الحرارة بمساعدة الميكروويف وتستخدم عامل تحفيز من أكسيد الزنك.

وتمكنت هذه العملية، التي تستغرق 15 دقيقة فقط، من تفكيك البوليستر إلى مكونات مفيدة لصناعة الخيوط والراتنجات والمواد الليفية، وكذلك تحويل ألياف السباندكس إلى مكونات تستخدم في صناعة الرغوة البلاستيكية، وهي مادة مصنوعة من البلاستيك تتميز بتركيب خفيف ومرن، بالإضافة إلى الألياف الزجاجية.

وعند اختبار هذه الطريقة على مزيج من البوليستر والقطن والسباندكس والنايلون باستخدام مذيب حمضي، احتفظت العملية بسلامة القطن والنايلون. ولاحظ الفريق أن مثبطات اللهب والأصباغ تؤثر سلباً على العملية، لذا يوصون بإزالتها قبل إعادة التدوير.

ويشير فلاشوس إلى أن هذا النهج المبتكر يجعل إعادة تدوير نفايات المنسوجات المختلطة أسرع وأكثر فاعلية، ما يؤدي إلى إنتاج مواد معاد تدويرها عالية الجودة وصناعة نسيج أكثر استدامة. ويضيف أن تفكيك الألياف الاصطناعية بسرعة مع الحفاظ على الألياف الطبيعية يساعد في إنشاء صناعة نسيج أكثر استدامة ودائرية، حيث يمكن إعادة تدوير الملابس القديمة إلى مواد جديدة عالية الجودة، وهذه خطوة مهمة نحو تقليل الكمية الهائلة من نفايات المنسوجات في مدافن النفايات أو المحروقة.

ومن ناحية الآثار الاقتصادية، فإن توسيع نطاق هذه التكنولوجيا عالمياً أمر مجدٍ اقتصادياً ومفيد بيئياً، كما يمكن أن يخلق العديد من فرص العمل، وفق فلاشوس.

وباستخدام النمذجة الرياضية، توصل الباحثون إلى أن هذه الطريقة يمكن أن تكون اقتصادية وصناعية في المستقبل، ويمكن أن تساهم في تحقيق معدل تدوير عالمي للأقمشة يصل إلى 88 في المائة.



علماء يرصدون أول دليل قوي على وجود حياة خارج الأرض

رسم فني يظهر كوكب «K2-18b» العملاق (أ.ف.ب)
رسم فني يظهر كوكب «K2-18b» العملاق (أ.ف.ب)
TT

علماء يرصدون أول دليل قوي على وجود حياة خارج الأرض

رسم فني يظهر كوكب «K2-18b» العملاق (أ.ف.ب)
رسم فني يظهر كوكب «K2-18b» العملاق (أ.ف.ب)

كشفت دراسة أجرتها جامعة كامبريدج البريطانية أنه قد يوجد عالم محيطي يعج بالكائنات الفضائية على بُعد 124 سنة ضوئية من الأرض.

ووفق تقرير نشرته صحيفة «تلغراف»، يبدو أن الكوكب الخارجي «K2 - 18b»، الموجود في كوكبة «ليو»، لديه غلاف جوي يحتوي على كميات هائلة من ثنائي ميثيل الكبريتيد، وهي مادة كيميائية تنتجها فقط الكائنات الحية مثل العوالق النباتية البحرية.

كميات هذه المواد الكيميائية كبيرة جداً لدرجة أنها تمثل 20 ضعف النشاط البيولوجي للأرض. يختفي الجزيء بسرعة كبيرة، مما يشير إلى أن هناك شيئاً ما يستمر في إنتاجه.

ووصف علماء الفيزياء الفلكية بالجامعة هذه النتائج بأنها «لحظة تحولية هائلة» وأقوى تلميح حتى الآن إلى وجود حياة في مكان آخر من الكون.

وقال البروفسور نيكو مادوسودان، من معهد كامبريدج لعلم الفلك: «لا توجد آلية يمكنها تفسير ما نراه من دون وجود حياة»، مضيفاً: «بالنظر إلى كل ما نعرفه عن هذا الكوكب، فإن العالم الذي يحتوي على محيط يعج بالحياة هو السيناريو الذي يتناسب بشكل أفضل مع البيانات المتوفرة لدينا».

وتابع: «ما نراه الآن هو الإشارات الأولى لعالم غريب ربما يكون مأهولاً، وهذه لحظة ثورية».

ويبلغ حجم كوكب «K2 - 18b» نحو 2.6 مرة حجم الأرض ويوجد فيما يسمى المنطقة الذهبية لنجمه؛ حيث الظروف ليست شديدة الحرارة ولا شديدة البرودة للحياة.

ويعتقد أن هذا العالم هو عالم هيسياني، مع محيط ضخم من المياه السائلة تحت غلاف جوي غني بالهيدروجين، ودرجة حرارته أعلى قليلاً من درجة حرارة الأرض.

كانت الملاحظات السابقة قد حددت وجود غاز الميثان وثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي لكوكب «K2 - 18b»، الذي يمكن أن يكون أيضاً علامة على وجود حياة، ولكن يتم إنتاج كلتا المادتين الكيميائيتين أيضاً من خلال عمليات طبيعية، مثل النشاط البركاني.

وطلب العلماء تدريب تلسكوب جيمس ويب الفضائي على الكوكب، للبحث بشكل خاص عن المؤشرات الحيوية.

وقالوا إنهم شعروا «بالصدمة» عندما ظهرت الإشارة الكيميائية، وإنهم قضوا العام الماضي في محاولة دحض هذا الاكتشاف و«إخفاء الإشارة». يمكن أن تكون المادة الكيميائية أيضاً عبارة عن ثنائي ميثيل ثنائي الكبريتيد، وهو أيضاً علامة على الحياة، التي تبدو مشابهة.

وأضاف البروفسور مادوسودان: «لقد أمضينا قدراً هائلاً من الوقت... في محاولة القيام بكل أنواع الأشياء لقتل الإشارة».

وتابع: «بصراحة، كان الأمر مذهلاً. إنها صدمة للنظام. لا أريد أن أكون متفائلاً للغاية، لكنني أعتقد بصراحة أن هذا أقرب ما وصلنا إليه من سمة يمكن أن ننسبها إلى الحياة».