مصانع نباتية لإنتاج البلاستيك
http://www.zeraiah.net/images/storie...onpores_fn.jpg
اكتشف العلماء الأمريكيون جينا يؤدى إلى إنتاج أنواع جديدة من البلاستيك في خلايا النبات، مما ينبئ بحدوث نقلة نوعية مستقبلية في هذا المجال الصناعي الخصب. كما يتوقع أن يؤدى هذا الكشف إلى تحويل نباتات المحاصيل إلى مصانع حية لإنتاج البلاستيك، بالإضافة لما تقوم به من إنتاج للغذاء و للدواء و للكساء.
و كان فريق من العلماء بقيادة "كلينت تشابل" أستاذ الكيمياء الحيويّة في جامعة "بوردو" و بالتعاون مع العالم "نت ماير" من شركة "دباونت"، قد نجح في عزل جين من نبات "أرابيدوبسيس ثاليانا" Arabidopsis thaliana الذي ينتمي إلى عائلة الصليبيات، ثم قام الفريق العلمي باستنساخ هذا الجين الذي يؤدى لتكوين بعض الجزيئات البادئة التي تعتبر "لبنات البناء" اللازمة لتكوين البلاستيك ؛ والتي تعرف علميا باسم مونوميرات Monomers.
وينتج البلاستيك حاليًّا من النفط الحفري، عن طريق تكوين سلاسل كيميائية معقدة تعرف بالبوليمرات Polymers ، التي تتكون من الجزيئات الفرديّة التي تسمى "مونوميرات". و لكنّ الاكتشاف الحديث يؤدى لإنتاج هذه الموادّ في نباتات محاصيل مثل الحبوب أو فول الصويا، كما يسمح بإمكانيّة تحوير النّباتات لإنتاج البلاستيك المعروف حاليا ولإنتاج أنواع أخرى جديدة لم نر مثيلا لها من قبل.
ومن جهته، يقول "تشابل": أن النّباتات أكثر مهارة من البترول في إنتاج البلاستيك، كما أنها تعتبر مصانع حية للمواد الكيميائيّة الرائعة، و تنتج عددا مدهشا من الموادّ الكيميائيّة. و يمكننا أن نستغلّ تلك القدرة للنباتات لإنتاج البلاستيك عن طريق التعرّف على الجينات المطلوّبة لعمل تلك المركّبات باستخدام معلومات الجينوم النباتي؛ ولقد استنسخنا بالفعل الجين الذي ينتج أنزيما يلعب دورا هاما في إنتاج البلاستيك، و سيتم إيلاج هذا الجين في نباتات المحاصيل باستعمال التّكنولوجيا الحيويّة.
وأكد "شابل" على أن هذا الجين المكتشف سيسمح للنباتات أن تنتج البلاستيك في خلاياها، بدون أي تأثير يذكر على صحّة النباتات. كما قال: أن إمدادات النفط الخام محدودة وغالية الثمن، على العكس من النباتات الحية المتجددة التي لديها لحسن الحظ طرقا لإنتاج و تخزين كمّيّات كبيرة من المركّبات التي تحميها من الحشرات و الأمراض و الأشعة فوق البنفسجيّة.
وبالفعل يخزن النبات العديد من الجزيئات على هيئة أشكال ذائبة و ثابتة لمركّبات معقدة التركيب داخل الفجوات العصارية الصّغيرة الموجودة في خلاياه، حيث يتم عزلها عن باقي العمليّات الكيميائيّة الحيويّة التي تتم داخل خلايا النبات.
جاء هذا البحث كجزء من مشروع "المصانع النباتية" لشركة "دباونت" المهتمةّ بعمل أنواع جديدة من البلاستيك، و النايلون و المنتجات الأخرى من الميكروبات و من نباتات المحاصيل.
و يقول " تشابل": يجب أن نفكر قليلاً بطريقة خلاقة، إننا قد نستعمل "البوليإثيلن" في المستقبل لعمل بعض أنواع البلاستيك، لكننا قد تكون لنا القدرة مستقبلا على تطويّر بلاستيك ذو صفات خاصّة جديدة باستخدام النباتات. وربّما يكون المنتج الجديد نوعا من البلاستيك الذي يصلح للاستعمال في صمامات القلب الصّناعيّ أو في الأجزاء لطائرة نّفّاثة مثلا. وانه من المثير جدًّا التّفكير في ماذا قد يكون ممكنا في المستقبل بعد نجاح هذا البحث.
ومن جهته، يقول "ماير": أنّ شّركة "دباونت" التي تنتج البلاستيك والنايلون والمنتجات المتّصلة به، تبحث باستمرار عن "المونوميرات" الجديدة لبناء أنواع من حديثة من البلاستيك، و لكنّ بعض "المونوميرات" يصعب إنتاجها من البترول باستعمال الكيمياء التقليديّة، و لذا ننظر بعين التفاؤل إلى "المونوميرات" الجديدة المنتجة في النّباتات، و يساعدنا عمل الدّكتور "تشابل" على إيلاج الجينات المكونة لهؤلاء "المونوميرات" في النّباتات، كما يساعدنا على إنتاجها بمستويات عالية.
ثم يضيف: شركة "دباونت" في طريقها لإنتاج "المونوميرات" باستخدام الميكروبات و النباتات المعدلة وراثيًّا، فعلى سبيل المثال، لدى "دباونت" مشروع أوشك على الانتهاء يسعى لاستخدام الجراثيم مثل بكتريا القولون (البراز) المعروفة بـ إ. كولي لإنتاج "المونومرات" المكونة لنوع من البلاستيك يستعمل كألياف لصناعة السّجّاد، و لكن النّباتات تعتبر مصانع كيميائيّة جذّابة للغاية لرخص أسعارها، و لأنها تحصل على الغذاء المجاني من الطبيعة كثاني أكسيد الكربون و ضوء الشّمس و الماء، أما في حالة استخدام الميكروبات لهذا الغرض يجب أن يتوفر رأس مال كبير لبناء المصانع لتغذية الميكروبات التي تنتج البلاستيك.
استخراج وقود الديزل الحيوي من الطحالب
http://www.zeraiah.net/images/storie...uieluae_fn.jpg
- نجح فريق بحثي من قسم الميكانيكا بكلية الهندسة في جامعة الإمارات باستخلاص وقود الديزل الحيوي من الطحالب الدقيقة مما يبشر بإمكانية الحصول على هذا النوع من الوقود وبأسعار تنافسية لأسعار الديزل الموجودة في الأسواق حاليا ومما يوفر نوعا من الطاقة البديلة التي تتسابق الكثير من الدول على إيجاد مصادر لها استعدادا لمرحلة ما بعد
النفط.
وصرح الدكتور يوسف الحايك أستاذ ورئيس قسم الهندسة الميكانيكية بكلية الهندسة في جامعة الإمارات وهو الأستاذ المشرف على هذا البحث الذي شارك فيه 4 من خريجي الكلية من قسم الميكانيكا وقسم الكيمياء والبترول أن هذا المشروع يعتمد على استغلال قدرة الطحالب على تحويل المركبات الكربونية المكونة من فضلات الإنسان وطحين نوى التمر وإضافة ثاني أكسيد الكربون إلى مركب زيتي تتم معالجته كيميائيا وتحويله إلى وقود الديزل الحيوي الذي يعتبر من البدائل الهامة للطاقة النظيفة والصديقة للبيئة التي توظف ثاني أكسيد الكربون الضار كعنصر أساسي بالعملية واستغلاله بإنتاج الوقود.
وقال الدكتور الحايك إذا أردنا أن ندرك قيمة ما توصل إليه فريقنا البحثي بهذه التجربة فيكفي أن نتذكر أن شركة أكسن موفل في الولايات المتحدة الأمريكية قد أنفقت العام الماضي قرابة 600 مليون دولار لإنتاج الديزل الحيوي كبديل للطاقة عن طريق الطحالب وهناك عدة دول أخرى كالهند وأستراليا شرعت بإعداد برامج مماثلة للحصول على الديزل الحيوي عن طريق الطحالب خاصة وأن إنتاج هذه الطحالب وإنباتها لا يحتاج لأكثر من مجموعة مزارع يزود كل منها ببركة مياه من المياه المعالجة أو المالحة بنسبة ملوحة محددة وفضلات الإنسان والحيوان وغيرها من المخلفات العضوية التي تعمل على تغذية ونمو الطحالب.
وأوضح أن قدرة الطحالب على التضاعف تتفاوت ما بين 24 أو 12 أو 6 ساعات حسب نوعها وبعدها يبدأ جمع هذه الطحالب عن طريق شباك مسامية دقيقة تمهيدا لعصرها واستخلاص الزيت الخام الذي تتم معالجته كيميائيا واستخلاص وقود الزيت الحيوي منه كنوع من مصادر الطاقة البديلة النظيفة وهذا ما يجعل من هذا البحث مشروعا ذي جدوى اقتصادية حاليا وعلى المدى البعيد للمستقبل وهذا يواكب التوجه الذي تنتهجه دولة الإمارات في مجال الطاقة والطاقة البديلة والذي يعززه استضافة الدولة لايرينا في مدينة مصدر مما يوضح القيمة المستقبلية الكبيرة لهذا المشروع الحيوي. وأضاف أنه يمكن الاستفادة مما تبقى من مخلفات الطحالب بعد عصرها كعلف حيواني وهو من أجود أنواع العلف لأنه غني بالبروتينات ويصلح لجميع أنواع الحيوانات.
جدير بالذكر أن هناك أنواعا من الطحالب التي تغذى بالمياه والمواد العضوية النظيفة تستخدم وتباع كمواد غذائية وبأسعار مرتفعة في الأسواق.
وأضاف رئيس قسم الهندسة الميكانيكية في جامعة الإمارات بأن فريقه البحثي قد حصل على المواد الأولية لهذه الطحالب التي استخدمها في مشروعه البحثي من 3 مصادر هي مركز أم القيوين لتنمية الطحالب وكان يستخدم هذه الطحالب لتغذية الأسماك ومركز الطحالب في جامعة تكساس بالولايات المتحدة و- شركة فيززيتا بالولايات المتحدة ولكل نوع من هذه الأنواع مميزاته الخاصة ولكن بصورة عامة أمكن أخذ هذه العينات وإنمائها عبر المزرعتين الصغيرتين التجريبيتين اللتين أقمناهما لصالح مشروعنا البحثي وأولاهما ضمن مبنى الكلية في الجيمي والأخرى في محطة التنقية في منطقة زاخر.
وأكد الدكتور الحايك أن أجواء دولة الإمارات ومناخها الجاف لا يشكل عائقا أمام عملية تنمية وإكثار معظم أنواع الطحالب المنتجة للزيوت وعلى العكس من ذلك فان توفر الطاقة الشمسية على مدار العام يعتبر عنصرا أساسيا من العناصر المساعدة على ذلك ويمكن إقامة مجموعة مزارع ضخمة للطحالب قرب محطة التنقية في منطقة زاخر.
وأضاف " أننا قد قمنا بتجربة الوقود الحيوي الذي تم استخلاصه بكميات داخل مختبرات القسم في الكلية وأمكن تشغيل إحدى المحركات التي تعمل بالديزل في المختبر بعد تزويدها بهذا الوقود.. كما أمكن تشغيل أحد الباصات التي تستخدمها الجامعة في نقل طلبتها بهذا الديزل الحيوي مما يؤكد نجاح التجربة وأن بالإمكان التوسع فيها والعمل على توظيفها اقتصاديا لصالح إنتاج الطاقة البديلة النظيفة وبأسعار منافسة مما يعتبر رافدا للحاضر وضمانا للمستقبل".
