زجاج أكريليك صديق للبيئة مصنوع من السكر

اكتشف علماء من ألمانيا إنزيمًا جديدًا مسؤولًا عن ثورة في إنتاج البلاستيك

وفي المستقبل، يمكن إنتاج البولي ميثيل ميتاكريليت (PMMA) - أو كما يطلق عليه بشكل أكثر شهرة زجاج الأكريليك - من مواد خام طبيعية مثل السكريات أو البوتاسيوم أو الأحماض الدهنية. بالمقارنة مع عمليات الإنتاج الكيميائي السابقة، تعتبر عمليات التكنولوجيا الحيوية أكثر ملاءمة للبيئة.

الزجاج الأكريليكي (زجاج الأكريليك) أو باسمه الشهير بليكسيجلاس (Plexiglas) هو عبارة عن بلاستيك بوليمري صناعي من المونومر يسمى ميثاكريلات الميثيل. زجاج الأكريليك له العديد من الأسماء الأخرى مثل بولي ميثيل ميثاكريلات، زجاج شبكي، أكريليك، أكريلبلاست وأيضًا أكريليك. تم تطوير المادة في عام 1928 في عدة مختبرات مختلفة ودخلت دائرة المبيعات في عام 1933 من قبل شركة روم وهاس. يتم استخدامه بشكل أساسي كبديل متين وخفيف الوزن للزجاج - على سبيل المثال، في النظارات الواقية أو المصابيح الأمامية للسيارات. وله العديد من الاستخدامات، بما في ذلك - كمكون في الأطراف الاصطناعية والدهانات والمواد اللاصقة. البلاستيك الناتج هش بالفعل، لكنه مقاوم جدًا للأشعة فوق البنفسجية وبالتالي فهو محصن ضد العناصر. اليوم، من أجل إنتاج كيلوغرام واحد من زجاج الأكريليك، يجب تقطير كيلوغرامين من الزيت. ويقدر الخبراء أن الطلب على هذه المادة سوف ينمو بشكل أكبر في المستقبل لاستخدامها في الخلايا الكهروضوئية.

اكتشف علماء من جامعة دويسبورج إيسن ومركز هيلمهولتز للأبحاث البيئية (UFZ) في ألمانيا إنزيمًا يمكن استخدامه لإنتاج التكنولوجيا الحيوية لمادة تؤدي إلى تكوين مادة ميثيل ميثاكريلات. وكان الدكتور ثور روهويردر، المسؤول عن البحث، واحدًا من ثلاثة مرشحين للحصول على جائزة بحثية مرموقة من مؤسسة أوروبية لهذا الاكتشاف.

يُطلق على الإنزيم المبتكر الذي اكتشفه الباحث وزملاؤه اسم "2-hydroxyisobutyryl-CoA mutase" (2-hydroxyisobutyryl-CoA mutase) ويمكّن من تحويل سلسلة غير متفرعة من أربعة ذرات كربون إلى شكلها المتفرع. المركبات من هذا النوع هي سلائف للمونومرات. ويكمن الجانب الثوري في حقيقة أن هذا الإنزيم، من خلال استيعابه في الكائنات الحية الدقيقة المناسبة، قادر أيضًا على تحويل السكريات والمواد الطبيعية الأخرى إلى المنتجات المرغوبة. حتى الآن، كانت الطريقة الوحيدة لإنشاء هذا المنتج - "2-هيدروكسي إيزوبوتيرات" (2-HIBA) هي من خلال عملية كيميائية بالكامل تعتمد على المواد الخام البتروكيماوية.

تبحث الصناعة الكيميائية العالمية عن عمليات بيولوجية مناسبة، بحيث يكون من الممكن في المستقبل أيضًا استخدام المواد الخام المتجددة لإعداد المونومر المطلوب. يوفر موتاز الموضح أعلاه الحل: إنزيم ينقل مجموعة وظيفية من موضع إلى آخر في نفس المركب. واكتشف الباحثون الإنزيم الجديد في سلالة جديدة من البكتيريا، وهي السلالة التي تم اكتشافها أثناء بحثهم عن بكتيريا يمكنها تفكيك المادة الملوثة ميثيل ثلاثي بوتيل إيثر (MTBE).

تكمن الأهمية الصناعية لهذا الاكتشاف في حقيقة أن الخبراء يتوقعون أنه يمكن إنتاج ما يصل إلى عشرة بالمائة من الاستهلاك الحالي لهذه المادة بوسائل التكنولوجيا الحيوية. ويقدر السوق العالمي لهذه المادة بثلاثة ملايين طن أو أربعة ملايين يورو. تشير التقديرات إلى أن إنشاء نظام بيولوجي سيعمل في نهاية المطاف كعملية تكنولوجية (منشأة تجريبية) سيستغرق فترة أربع سنوات. من المحتمل أنه في غضون عشر سنوات سيكون من الممكن إجراء عملية تكنولوجية يبلغ حجم مبيعاتها المالية ما بين 150 إلى 400 مليون يورو.

اخبار معهد البحوث