في عام 2018 نُشرت دراسة أعدها فريق بحثي مشترك بين جامعتي النيل المصرية ونوتنجهام البريطانية، توصلوا إلى نموذج أولي لأكياس صديقة للبيئة من مواد بيولوجية قابلة للتحلل، لتصبح بديلا بيئيا لمادة البلاستيك في تصنيع أكياس التسوق.

 

عمل الباحثون على تحسين القوة الميكانيكية والخواص الفيزيائية لمادة "الكايتوزان"، وهي مادة مستخلصة بالمعالجة الكيميائية من قشر الجمبري، لتكون على قدم المساواة بالخواص الميكانيكية للأكياس المصنعة من البلاستيكية.

 

استخدم الباحثون قشر الأرز ومادة السليلوز ومادة الكايتين، المستخلصة من قشر الجمبري، كمواد حشو أو إضافات، لتحضير عدد (14) عينة من الكايتوزان المضاف إليه إحدى مواد الحشو بجرعات مختلفة، بهدف التوصل إلى العينة المناسبة بعد خضوهم لاختبارات.

 

أخضع الباحثون العينات لاختبارات ميكانيكية، لتحديد قوة الشد والمرونة الخاصة بكل عينة، وكذلك اختبارات فيزيائية، للتعرف على التغيرات التي طرأت على العينة أبرزها التحلل، والمدة الزمنية المستغرقة والعوامل الجوية اللازمة لإتمام هذه العملية.

لجأ الباحثون في تحضير عيناتهم إلى استخدام خاصية النانو خلال عملية تحضير الكايتوزان، عبر وضعه في مذيب وتعريضه إلى موجات صوتية للوصول إلى درجة عالية من التكسير للجزيئات، وكذا مع بعض مواد الحشو المستخدمة خاصة "قش الأرز"، وذلك بهدف الوصول إلى قوة شد تتساوى مع الأكياس البلاستيكية.

 

أوضحت الدكتور إيرين سامي، أستاذ مساعد بالهندسة الصناعية والخدمية والنانو تكنولوجي بجامعة النيل، والمشرف على دراسة، أن العينات تم تحضيرها في المعمل بمصر، وخضعت للاختبارات في بريطانيا بجامعة "نوتنجهام"، وتمثلت الاختبارات في عدد (10) اختبارات فيزيائية و(5) ميكانيكية.

وأكدت أن الغرض من الاختبارات الفيزيائية تحديد معدل التغير الذي طرأ على العينة والعوامل المؤثرة على هذا التغير.

وأشارت إيرين سامي أنها عملت في دراستها على معالجة قصور الدراسات السابقة، التي أجريت على مادة كايتوزان للوصول بها إلى خواص البلاستيك.

وتضمنت استنتاجات الدراسة أن نانو قش الأرز المضاف على الكايتوزان بجرعاته المختلفة ساهم في الوصول إلى خواص البلاستيك وتحقيق المرونة وقوة في معامل الشد، فيما أكدت على أن الكايتين لم يكن المكون الإضافي الأفضل.

 

وبعد مرور نحو عامين على الدراسة، عمدت دكتور إيرين خلال هذه الفترة إلى اختبار تلك العينات صناعيا بدعم من مستثمر، والعمل على تقليل التكلفة الإنتاجية ليصبح لها رواج بالسوق وبديلا للبلاستيك.

وتوصلت سامي إلى أكياس لحفظ وتغليف الأطعمة وبخلاف الأخرى المستخدمة في التسوق، وأوضحت أنها تتمتع بقدرة عالية على حفظ الأطعمة لمدة 80 يوما دون حدوث نشاط بكتيري للطعام ينتج عنه تعف.

 

أشارت الورقة البحثية التي أعدها باحثي جامعة النيل ونوتنجهام أن 88% من المخلفات بمصر يتم إلقاؤها في أماكن في مفتوحة، فيما يتم دفن 2% من المخلفات الصلبة، وإعادة تدوير 2% من إجمالي المخلفات، واستغلال 8% منها كسماد.

 

كشفت الباحثة إيرين عن دافعها لإجراء تلك الدراسة، قائلة: "البلاستيك غير قابل للتحلل بكتيريا، لكنه يتحلل عبر الضوء، وهذه العملية ستغرق نحو 50 عاما". 

 

وأضافت أن الأكياس البلاستيكية مع تعرضها للشمس قد تتفتت لأجزاء صغيرة تشبه العلائق التي يتغذى عليها السمك، ما يتسبب بموتها أو أن تعيش محملة بهذا الجزء من البلاستيك، فتصبح سامة على صحة الإنسان.

 

وتابعت أن فكرة الدراسة قائمة على تحويل المخلفات البيولوجية الناجمة عن نفايات الصناعات الغذائية إلى مواد صناعية 100%، وأنه من المقرر إجراء دراسات على مخلفات بيولوجية أخرى، مثل قصب السكر.
تعليقا على الدراسة وما توصلت إليه من نتائج، قال الدكتور محمود عبدالغفار، دكتور كيمياء البوليمرات بالمركز القومي للبحوث، إن "الدراسة بحاجة لإجراء تجارب شبه صناعية، لتحديد مدى إمكانية تطبيقها على أرض الواقع".

 

وأضاف دكتور كيمياء البوليمرات أن استخدام خاصية النانو في التصنيع للحصول على خواص ميكانيكية تضاهي البلاستك تزيد من تكلفة الإنتاج والسعر وعليه يجب إيجاد بديل يحقق هذه الخواص المرغوب بها بتكلفة تصنيعية أقل وقابلة للتطبيق.