فوم های پلی یورتان زیست تخریب پذیر جدید از کاه گندم تولید می شوند.

هر ساله حدود ۷۳۴ میلیون تن کاه گندم در سراسر جهان تولید می شود که مقدار زیادی ضایعات به حساب می آید. این ماده ارزان تا به حال کاربرد مشخصی نداشته است اما اخیراً گروه‌های تحقیقاتی مهندسی شیمی RNM-271  و شیمی آلی FQM-383 NANOVAL در دانشگاه کوردوبا (University of Córdoba) توانسته‌اند با استفاده از کاه گندم به عنوان ماده پایه برای تولید فوم‌های پلی یورتان، کاربرد جدیدی از این ماده ضایعاتی کشاورزی ارائه دهند.

فوم پلی یورتان -ماده ای پلاستیکی که به لاستیک فوم نیز شناخته می شود- اغلب از محصولات جانبی نفت ساخته می شود. این ماده در صنعت بسیار متنوع است و کاربردهای متعددی در بخش های ساختمانی و خودرو به عنوان درزگیر و همچنین عایق حرارتی و صوتی دارد.

مقاله جدیدی که در مجله پلیمرها (Polymers) منتشر شده و مرکز تحقیقات پلیمرهای پیشرفته شیلی (CIPA) نیز در آن مشارکت داشته است، هدف جدیدی برای این ضایعات گندم پیدا کرده است. در واقع، با مایع شدن این ضایعات، پلی ال ها به دست می آیند که یکی از ترکیبات کلیدی شرکت کننده در واکنش شیمیایی تشکیل  فوم‌های پلی‌یورتانی هستند.

تا به امروز، روغن کرچک یکی از کاندیداهای اصلی در رقابت برای تولید فوم پلی یورتان پایدار که نیازی به مواد پایه نفتی ندارد، بوده است. همانطور که یکی از نویسندگان اصلی مقاله، استر رینکون (Esther Rincón) توضیح داده است، “مسئله این است که این روغن گیاهی پس از قرار گرفتن در معرض هوا بطور کامل سخت و خشک نمی شود، که یکی از نکات کلیدی در تشکیل فوم لاستیکی مناسب است”. به همین دلیل، در یک تحقیق جدید، جایگزینی ۵۰ درصد از این روغن با کاه گندم پیشنهاد شده است. نتایج این تحقیق ویژگی‌های بسیار مشابهی را با فرآیندهای تولید سنتی که از ترکیبات تجدیدناپذیر استفاده می‌کنند ارائه می‌دهد. به گفته استر رینکون: «ما توانستیم ۹۶ درصد از گندم مصرفی را با حداکثر کارایی به فومی با پارامترهای مطلوب تبدیل کنیم. علاوه بر این، این ماده سطوح بالاتری از تجزیه پذیری زیستی را نسبت به محصولات موجود در بازار ارائه می دهد، به این معنی که زمان کمتری برای تجزیه شدن نیاز دارد.

استفاده در نهالستان ها

در حالی که این دسته از فوم های پلی یورتانی می توانند کاربردهای فراوانی داشته باشند و حتی از انواع دیگری از مواد زیست توده تولید شوند، این گروه تحقیقاتی در مرحله دوم مطالعه خود، از آنها در نهالستان ها برای کمک به رشد گیاهان استفاده خواهند کرد. به گفته محقق این طرح، به جای آبیاری گیاه و با هدف مقابله با مشکلات خشکسالی و جلوگیری از آبیاری بیش از حد، آب را به داخل فوم تزریق می کنیم تا گیاه در صورت نیاز آن را مصرف کند.

برای اطلاعات بیشتر به مقاله زیر رجوع شود:

Luis Serrano et al, Bio-Degradable Polyurethane Foams Produced by Liquefied Polyol from Wheat Straw Biomass, Polymers (2020). DOI: 10.3390/polym12112646