فريق بحثي أميركي ينجح في تحويل ذباب الجندي الأسود إلى بلاستيك قابل للتحلل
تاريخ النشر: 15th, August 2023 GMT
تمكنت مجموعة بحثية أميركية من إحراز تقدم كبير في تحويل نوع من الذباب إلى منتجات من البلاستيك الحيوي القابل للتحلل. وعرض الباحثون التقدم الذي أحرزوه في هذا السياق خلال اجتماع تعقده الجمعية الكيميائية الأميركية في سان فرنسيسكو بولاية كاليفورنيا.
تقول الدكتورة كارين وولي الباحثة الرئيسية في المشروع -في بيان منشور على موقع "فيز دوت أورغ" أمس الاثنين- إنه "على مدار 20 عاما، طورت المجموعة طرقا لتحويل المنتجات الطبيعية -مثل الغلوكوز الذي يتم الحصول عليه من قصب السكر أو الأشجار- إلى بوليمرات قابلة للتحلل والهضم لا تصمد في البيئة، لكن هذه المنتجات الطبيعية التي يتم حصادها من الموارد تُستخدم أيضا في الغذاء والوقود والبناء والنقل".
لذلك بدأت وولي في البحث عن مصادر بديلة لا تستخدم في تطبيقات منافسة، واقترح زميلها الدكتور جيفري تومبرلين استخدام النفايات المتبقية من زراعة ذباب الجندي الأسود، وهي صناعة متوسعة كان يساعد في تطويرها.
تحتوي يرقات هذا الذباب على عديد من البروتينات والمركبات المغذية الأخرى، لذلك تتم تربية الحشرات غير الناضجة بشكل متزايد لتغذية الحيوانات واستهلاك النفايات. وعمر البالغين من تلك الحشرات قصير ويتم التخلص منها بعد انتهاء أيام تكاثرها.
وبناء على اقتراح تومبرلين، أصبحت تلك البقايا مادة البداية الجديدة لفريق وولي.
من جهتها، تقول كاسيدي تيبتس -طالبة دراسات عليا تعمل في المشروع بمختبر وولي في جامعة تكساس إيه آند إم- "إننا نأخذ شيئا يعتبر قمامة -بالمعنى الحرفي للكلمة- ونصنع منه شيئًا مفيدا".
وعندما فحصت تيبتس الذباب الميت وجدت أن الكيتين مكون رئيسي. ويقوي هذا البوليمر غير السام والقابل للتحلل القشرة، أو الهيكل الخارجي للحشرات والقشريات. وعادة ما يقوم المصنعون باستخراج مادة الكيتين من قشور الجمبري وسرطان البحر لاستخدامات مختلفة، وقد طبقت تيبيتس تقنيات مماثلة لاستخراج الكيتين وتنقيته من بقايا الحشرات.
وتضيف تيبتس أن مسحوق الكيتين من ذبابة الجندي الأسود ربما يكون أكثر نقاء، كما أن الحصول على الكيتين من الذباب قد يجنب المخاوف المحتملة بشأن بعض أنواع الحساسية من المأكولات البحرية.
وفي حين يعزل بعض الباحثين الآخرين الكيتين أو البروتينات من يرقات الذباب، فإن وولي تقول إن فريقها هو أول فريق يستخرج مادة الكيتين من الذباب البالغ المهمل، الذي لا يُستخدم غذاء، على عكس اليرقات.
وبينما تواصل تيبتس تحسين تقنيات الاستخراج الخاصة بها، تقوم هونغمينغ غوا، وهي طالبة دراسات عليا أخرى في مختبر وولي، بتحويل كيتين الذباب المنقى إلى بوليمر سكري يُعرف باسم الشيتوزان، ثم تعمل على تحويل الشيتوزان إلى مواد بلاستيكية حيوية مفيدة، مثل الهلاميات المائية فائقة الامتصاص، وهي عبارة عن شبكات بوليمر ثلاثية الأبعاد تمتص الماء.
وقد أنتجت غوا مادة هيدروجيل يمكنها امتصاص الماء بمقدار 47 مرة في دقيقة واحدة فقط. ويمكن استخدام هذا المنتج في تربة الأراضي الزراعية لالتقاط مياه الفيضانات ثم إطلاق الرطوبة ببطء في أثناء فترات الجفاف اللاحقة، حسبما تقول وولي.
بعد ذلك، سوف يبدأ الفريق في مشروع لتحطيم الكيتين إلى غلوكوزامين أحادي، ليتم بعد ذلك استخدام جزيئات السكر الصغيرة هذه في صناعة البلاستيك الحيوي، مثل البولي كربونات أو البولي يوريثان الذي يصنع تقليديا من البتروكيميائيات.
يحتوي ذباب الجندي الأسود أيضا على عديد من المركبات المفيدة الأخرى التي تخطط المجموعة لاستخدامها مواد أولية، بما في ذلك البروتينات والحمض النووي والأحماض الدهنية والدهون والفيتامينات.
وتهدف المنتجات المصنوعة من هذا النوع من الذباب إلى التحلل عند التخلص منها، لذلك لن تسهم في مشكلة التلوث البلاستيكي الحالية، بما يتوافق مع رؤية وولي لهذه العملية التي تتواءم مع مفهوم الاقتصاد الدائري المستدام.
وتختم وولي حديثها بالقول: "في النهاية، نود أن تأكل الحشرات نفايات البلاستيك كمصدر للغذاء، ثم نحصدها مرة أخرى، ونجمع مكوناتها لصنع مواد بلاستيكية جديدة، لذا فإن الحشرات لن تكون المصدر فحسب، بل إنها سوف تستهلك أيضا المواد البلاستيكية التي تم التخلص منها".
المصدر: الجزيرة
كلمات دلالية: من الذباب
إقرأ أيضاً:
المشاط تُشارك في أول مؤتمر بحثي لصندوق النقد الدولي بالقاهرة بالتعاون مع الجامعة الأمريكية
شاركت الدكتورة رانيا المشاط، وزيرة التخطيط والتنمية الاقتصادية والتعاون الدولي، في الجلسة الختامية للمؤتمر البحثي الأول الذي عقده صندوق النقد الدولي لمنطقة الشرق الأوسط وشمال أفريقيا، بالقاهرة، بالتعاون مع كلية أنسي ساويرس لإدارة الأعمال في الجامعة الأمريكية، تحت عنوان «توجيه سياسات الاقتصاد الكلي والسياسات الهيكلية في ظل مشهد اقتصادي عالمي متغير» بحضور السيد/ نايجل كلارك، نائب المدير العام لصندوق النقد الدولي، والسيد/ جهاز أزعور، مدير إدارة الشرق الأوسط وآسيا الوسطى بالصندوق، ونخبة من المتخصصين والأكاديميين الدوليين ومحافظي البنوك المركزية،
كما شارك في المؤتمر السيد/ فرانسوا بورغينيون، الرئيس الفخري، كلية باريس للاقتصاد، ووالسيد/ باري آيشنغرين، استاذ الاقتصاد والعلوم السياسية بجامعة كاليفورنيا، والسيد/ مارتن جالستيان، محافظ البنك المركزي لأرمينيا، والسيد/ يوسف بطرس غالي، عضو المجلس المتخصص للتنمية الاقتصادية، كما شارك في المؤتمر الدكتور محمود محي الدين، مبعوث الأمين العام للأمم المتحدة لتمويل أجندة التنمية المستدامة 2030، ونخبة من المتخصصين ومسئولي مؤسسات التمويل الدولية والأكاديميين.
واستعرضت الدكتورة رانيا المشاط، تطورات الاقتصاد المصري والنموذج الاقتصادي الجديد الذي تسعى الحكومة إلى انتهاجه وسط التطورات الاقتصادية إقليميًا وعالميًا. وتحدثت عن التقارير الدورية التي تصدر عن صندوق النقد الدولي، والتي تؤكد على أهمية تحقيق استقرار الاقتصاد الكلي في مصر، والتنسيق الفعال بين السياستين المالية والنقدية، وانعكاس تلك السياسات على المجتمع والمستثمرين، وخلق بيئة اقتصادية جاذبة للاستثمارات الخاصة، موضحة أن هذا النهج الذي اتبعته مصر منذ سنوات حقق تحولات حقيقية في الاقتصاد المصري.
وأكدت الدكتورة رانيا المشاط، أن الحكومة منذ مارس 2024، تسعى إلى تحقيق تغيير نوعي في النموذج الاقتصادي حتى لا يتكرر التعرض للصدمات الداخلية والخارجية التي كانت تحدث في السابق، وتؤثر سلبًا على برامج الإصلاح الاقتصادي، مشيرة إلى أن الدولة تتبع سياسات مالية ونقدية أكثر تناغمًا وتنسيق مستمر بين وزراء المجموعة الاقتصادية، وإدراك من المواطن بأهمية الإصلاح، مما يعزز قدرة الاقتصاد على التكيف مع المتغيرات، ويسهم في زيادة التنافسية، وجذب المزيد من الاستثمارات.
كما تطرقت إلى استمرار الحكومة في تقليص حجم الاستثمارات العامة من أجل إفساح المجال للقطاع الخاص، مضيفة أنه نتيجة لذلك، عند تحليل هيكل النمو الاقتصادي اليوم، نلاحظ أن قطاع الصناعات التحويلية غير البترولية أبرز القطاعات المساهمة في هذا النمو، إلى جانب أن الصادرات المصرية بدأت تشهد انتعاشًا ملحوظًا، وهو ما يعكس الأثر الإيجابي لتطبيق نظام سعر صرف مرن.
وتابعت: «من أجل الخروج من الحلقة المفرغة التي عانى منها الاقتصاد المصري في الفترات الماضية، تعمل الدولة على اتباع سياسات مالية ونقدية متسقة، وخلق نموذج اقتصادي جديد، يُعزز استقرار الاقتصاد الكلي، ويتبع إصلاحات هيكلية شاملة ومستمرة، تؤدي بدورها إلى تحقيق التنمية الشاملة والنمو المستدام، وهو ما ينعكس على زيادة الموارد، ويحفز الاستثمارات المحلية والأجنبية، ويدعم المرونة، والتنافسية».
وفي هذا السياق، أعلنت الدكتورة رانيا المشاط، أن الشهر المقبل سيشهد الإعلان عن السردية الوطنية للتنمية الاقتصادية، التي تؤسس لهذا النموذج الاقتصادي الجديد، الذي يُدعم تحول الاقتصاد المصري من القطاعات غير القابلة للتداول، إلى القطاعات القابلة للتداول والتصدير، ويدعم النمو والتشغيل، ارتكازًا على سياسات كلية شاملة وفعالة، وإجراءات محفزة للاستثمار الأجنبي المباشر، واستراتيجيات واضحة لتوطين الصناعة وتشجيع المنتج المحلي ودعم التحول إلى الاقتصاد الأخضر، استنادًا إلى المميزات النسبية في الاقتصاد المصري والتطور الكبير في البنية التحتية واللوجستية على مدار السنوات العشر الماضية.
وذكرت أن تلك السردية تُسهم في المواءمة بين رؤية مصر 2030 وبرنامج عمل الحكومة المصرية في ظل ما طرأ من متغيرات محلية وإقليمية ودولية، لافتة إلى أن التوسع في مشروعات البنية التحتية كان ضروريًا في الفترة الماضية، من أجل بناء شبكة شاملة من البنية التحتية مثل الموانئ وشبكات الكهرباء والطرق، مما سهل جذب استثمارات القطاع الخاص، ومع ذلك، على المدى الطويل، فإنه يجب الاستفادة من تلك القطاعات لجذب الاستثمارات التي تخلق فرص العمل وتُعزز الإنتاجية.
ونوهت بأنه رغم أن الاقتصاد العالمي يمر بتحديات صعبة، من تباطؤ في النمو إلى تصاعد التوترات الجيوسياسية، إلا أن مصر ترى في هذا التحول فرصة واعدة لتعزيز مكانتها في سلاسل القيمة العالمية، فرغم التحديات العالمية إلا أنها يمكن أن تفتح الباب أمام فرص استثمارية وصناعية ضخمة، تُسهم في خلق الوظائف وتعزيز الإنتاج المحلي.
وأضافت «المشاط»، أنه في إطار اضطلاع الوزارة بتعزيز العلاقات الاقتصادية مؤسسات التمويل الدولية، فقد مكن ذلك القطاع الخاص من الحصول على تمويلات ميسرة للقطاع الخاص، ساعدت في تقليل تكلفة التمويل وتقليل المخاطر خلال السنوات الخمس الماضية، مؤكدةً أن القطاع الخاص حصل على تمويلات ميسرة بقيمة 15 مليار دولار، منها 4.2 مليارات دولار في عام 2024، على الرغم من الظروف الجيوسياسية الصعبة في المنطقة.
مصر .. هزة أرضية يشعر بها سكان القاهرة الكبرى