ورق صديق للبيئة باستخدام حبوب اللقاح.. أكثر أخضراراً وأقل تأثيرا على البيئة.. يمكن إعادة الطباعة 8 مرات بذات الجودة

أنتجت مجموعة من العلماء من جامعة نانيانج التكنولوجية (NTU) في سنغافورة ورقة بيئية تعتمد على حبوب اللقاح، توفر المادة نفس خصائص الورق التقليدي، ولكن يمكن طباعتها وتنظيفها عدة مرات، مما يضمن إمكانية إعادة استخدامها.

أظهر البحث، الذي نُشر في Advanced Materials ، كيف يمكن لطابعة ليزر طباعة صور ملونة عالية الدقة، وكيف يمكن تكرار “إعادة الطباعة” بشكل فعال حتى ثماني مرات.

مزايا وصفة NTU

يمكن أن يثبت الورق المعتمد على حبوب اللقاح أنه بديل بيئي صالح في المقام الأول لعملية الإنتاج، يتم الحصول على الورق التقليدي في الواقع من ألياف السليلوز من الخشب، والتي تخضع للعديد من العلاجات كثيفة الاستهلاك للطاقة.
يستخدم القطاع اليوم ما بين 30 و40% من الأخشاب الصناعية المنتجة على مستوى العالم، مع تأثيرات واضحة على إدارة موارد الغابات والانبعاثات.

قال البروفيسور تشو نام جون، كبير مؤلفي الدراسة: ” على عكس الورق التقليدي القائم على الخشب، يتم إنتاج حبوب اللقاح بكميات كبيرة ومتجددة بشكل طبيعي، مما يجعلها مادة خام جذابة من حيث قابلية التوسع والاقتصاد والاستدامة البيئية”.

تعتبر عملية الإنتاج أيضًا أقل تأثيرًا بشكل ملحوظ، حيث يتم إنتاج ورق حبوب اللقاح بعملية مماثلة لتلك الخاصة بالصابون، لتحقيق ذلك، أزال العلماء المكونات الخلوية لحبوب لقاح عباد الشمس باستخدام هيدروكسيد البوتاسيوم، ثم تم تحويل الحبوب الصلبة إلى جزيئات ميكروجيل ناعمة، وهي خطوة تقضي أيضًا على مكونات حبوب اللقاح التي تولد الحساسية.

باستخدام الماء منزوع الأيونات، قام العلماء بتنقية الميكروجيل، قبل وضعها في قالب مربع حيث تُترك ليجف في الهواء، وهكذا تم تشكيل ورقة بقطر حوالي 0.03 ملليمتر، أي ما يعادل نصف شعرة الإنسان.

لكن الورق الذي يعتمد على حبوب اللقاح البيئية أخضر أيضًا لأنه يمكن إعادة استخدامه عدة مرات، أوضح البروفيسور سوبرا سوريش، رئيس وكبير مؤلفي الدراسة: ” هذا نهج جديد لإعادة تدوير الورق، ليس فقط لجعل الورق أكثر استدامة، ولكن أيضًا يطيل من عمر الورقة من أجل تحقيق أقصى قيمة من كل قطعة من الورق الذي ننتجه “.

ورق مثالي للطباعة

لاختبار وظائف ورق حبوب اللقاح، حاول فريق البحث طباعة لوحة من سلسلة عباد الشمس لفان جوخ باستخدام طابعة ليزر، بالإضافة إلى عدم إتلافها من قبل الطابعة، أظهر الورق إنتاجية جيدة، إذا كانت الألوان مختلفة قليلاً عن الطباعة على الورق الخشبي، فإن الدقة والوضوح متشابهين جدًا واستقرت طبقة الحبر جيدًا على سطح الورق.

يعتقد العلماء أيضًا أنه يمكن استخدامها للطباعة غير المطبوعة، إنها تقنية تم تطويرها في السنوات الأخيرة، وهي بديل بيئي صالح لإزالة الحبر قبل إعادة التدوير، يتميز “عدم الطباعة” بضعف الرابطة بين مسحوق الحبر والورق المستخدم في طابعات الليزر.

بالنسبة لتقنيات “عدم الطباعة” على الورق الخشبي، من الضروري بشكل عام استخدام المحاليل الكيميائية مثل الكلوروفورم أو الأسيتون، مما يضعف ختم الحبر.

ومع ذلك، فهذه خطوة يمكن أن تلحق الضرر بالخصائص الفيزيائية للمادة، مما يجعلها غير صالحة للاستعمال. بالإضافة إلى هذه البيانات، فإن المواد المستخدمة هي على أي حال من المحتمل أن تكون ضارة بالبيئة والصحة. لإجراء نفس العملية باستخدام ورق حبوب اللقاح، من ناحية أخرى، فإن الكواشف القلوية الشائعة وكواشف حمض الأسيتيك كافية.

يستجيب للتغيرات في الرطوبة

وأظهرت الدراسة أن ورق حبوب اللقاح يستجيب للتغيرات في الرطوبة عن طريق الانحناء أو التجعيد أو حتى “الزحف مثل كاتربيلر”، هذا التنوع يجعل المادة مناسبة للتطبيقات المحتملة في الروبوتات اللينة، بالإضافة إلى الطباعة ثلاثية الأبعاد.

ومع ذلك، فإن حبوب لقاح عباد الشمس ليست سوى واحدة من المواد التي يتم فحصها حاليًا من قبل فريق العلماء. أثبتت حبوب لقاح الكاميليا واللوتس أنها مفيدة أيضًا لهذا الغرض، وقد يفتح هذا آفاقًا جديدة للبحث عن بدائل بيئية للورق التقليدي.