تحويل الحفاضات إلى أوراق لاصقة

طور فريق بحثي أميركي طريقة لتحويل الحفاضات إلى أوراق لاصقة، وذلك لتوفير استخدام لـ3.5 مليون طن من الحفاضات التي ينتهي بها الحال سنوياً إلى مقالب القمامة. وتتكون المادة فائقة الامتصاص داخل هذه الحفاضات من مصفوفة بوليمرات تتمدد بمجرد اصطدامها بالرطوبة، وهذه البوليمرات عبارة عن سلسلة طويلة من الوحدات المتكررة. وخلال الدراسة التي نشرت في دورية «نيتشر كومينيكيشن»، في أغسطس (آب) 2021، أعلن الفريق البحثي من جامعة ميشيغن عن تقنية لفك تشابك هذه البوليمرات الماصة، وإعادة تدويرها إلى مواد مشابهة للمواد اللاصقة اللزجة المستخدمة في الملاحظات اللاصقة والضمادات. تقول آن ماكنيل الباحث المشارك بالدراسة، في تقرير نشره الموقع الإلكتروني لجامعة ميشيغن، «عندما يذكر إعادة التدوير، يفكر معظم الناس بشكل عام في إعادة التدوير الميكانيكي، حيث يقطع البلاستيك مثلاً إلى قطع صغيرة، ويتم إذابته وإعادة استخدامه، مما يقلل من جودة المنتج، لأن البلاستيك الخاص بشركات مختلفة يتم تصنيعه بشكل مختلف، ويمكن أن تكون البوليمرات ذات أطوال مختلفة، ولكن ما نقدمه في هذه الدراسة هو إعادة التدوير الكيميائي».
وإعادة التدوير الكيميائي هو استخدام الكيمياء والتحولات الكيميائية لصنع مادة ذات قيمة مضافة، أو على الأقل مادة ذات قيمة مثل الأصل، وفي هذه الدراسة نجح الباحثون في إنتاج مادة ذات قيمة مضافة من الحفاضات بعد إجراء ثلاث معاملات كيميائية. بدأت أولى المعاملات بحل مشكلة أن البنية الشبكية للبوليمرات المستخدمة في الحفاضات غير قابلة للذوبان، ولحل هذه المشكلة عثر الباحثون على طريقة لفك ربط بوليمر الشبكة بسلاسل قابلة للذوبان في الماء، ووجدوا أنه عندما يتم تسخين هذه البوليمرات، إما في وجود مركب حمضي أو قاعدي، فإن روابطها المتقاطعة تنكسر.
بعد ذلك، احتاج الباحثون إلى تقصير السلاسل الطويلة للبوليمرات داخل المادة لإنتاج أنواع مختلفة من المواد اللاصقة، وذلك باستخدام فقاعات هواء متفجرة صغيرة لكسر سلاسل البوليمر، ويمكن أن تقطع السلاسل إلى قطع دون تغيير خصائصها الكيميائية.
وأخيراً، قاموا بتحويل المجموعات الحمضية في سلاسل «البوليمر» إلى مجموعات «إستر»، وهذا يغير خصائصه من قابل للذوبان في الماء إلى قابل للذوبان عضوياً، ويصبح لزجاً مثل المادة اللاصقة.
ومع نجاحهم في الإنتاج، احتاج الباحثون إلى إظهار أن تطوير المواد اللاصقة من البوليمرات المعاد تدويرها كان أفضل لبيئة كوكب الأرض من صنع المواد اللاصقة من الطريقة التقليدية. تقول ماكنيل، «بمقارنة طريقتنا للوصول إلى المواد اللاصقة بالطريقة التقليدية، وجدنا أن هناك انخفاضاً بنسبة 22 في المائة في إمكانية الاحتباس الحراري».