تولید بیو پلاستیک با قابلیت تبدیل به گیاه

در این تحقیق تلاش بر این است که با استفاده از ترکیبات زیستی و مغذی یک بستر مغذی ساخته شود که حاوی عناصر آلی و مواد معدنی لازم برای رشد گیاه و کمک به جوانه زنی بذر گیاهان باشد.

بخش پروژه های دانش آموزی - مهدی رحمانی

دوازدهمین دوره

از پروژه ‌های دانش آموزی تبیان نیز با یاری خداوند و حضور پر شور شما دوستان و علاقمندان به پایان رسید اما کار ما هنوز تمام نشده است! این دوره نیز همچون سال ‌های گذشته دوستان بسیاری با ثبت طرح ‌ها و ایده ‌های خلاقانه خود در منوی "پیشنهاد موضوع" ما را در ارتقای تنوع پروژه ‌ها یاری نموده اند. هم چون گذشته بر آن شدیم تا با گردآوری این ایده ‌های جالب ، علاوه بر قدر دانی از این دوستان نوآور، زمینه ای را برای ایده بروری سایر پژوهشگران علاقمند فراهم آوریم. فراموش نکنید که ما همیشه منتظر طرح ‌های جدید شما عزیزان هستیم.

نام ایده: تولید بیو پلاستیک با قابلیت تبدیل به گیاه

نام ارائه دهنده/دهند گان: پرنام ابراهیمی و آوا بیات

زمینه و نوع پروژه: محیط زیست

درجه سختی: متوسط

نام مدرسه: مجتمع آموزشی نوآور

مقدمه

آلودگی های زیست محیطی ناشی از وارد شدن پلیمرهای سنتزی، پلاستیک ها و همین طور گلدان های غیر قابل تجزیه به طبیعت یکی از بزرگترین خطراتی است که زندگی بشر را تهدید می کند. دلیل اصلی کاشت و رشد گیاهان کمک به طبیعت و زیاد شدن اکسیژن در محیط زندگی موجودات زنده است ولی از طرف دیگر سهم بزرگی از ضایعات روزمره را گلدان هایی شامل می شود که گیاهان در آن ها پرورش یافته و بیشتر آن ها از موادی مانند پلاستیک ساخته شده اند که سال ها در طبیعت باقی می ماند و به چرخه طبیعت آسیب می رساند و اغلب این ضایعات سوزانده شده یا در خاک دفن می گردند که به آلودگی بیشتر محیط زیست منجر می شود.

در حال حاضر مواد پلاستیکی در زندگی انسان ها بیش از پیش جایگزین موادی از قبیل چوب، شیشه، آهن و شده است و کاربردهای متنوعی پیدا کرده اند. این مواد به علت ترکیبات خاص خود، به ندرت در طبیعت تجزیه می گردند و دارای ماندگاری زیاد حدود 300 سال می باشند که این خصوصیت مشکلات زیست محیطی ایجاد می کند. به طور کلی دو روش اصلی برای حل این مشکل عبارتند از بازیافت و تولید پلاستیک های زیست تجزیه پذیر.

پلی هیدروکسی آلکانوآت و پلی لاکتیک اسید دو نمونه از پلیمرهای قابل تجزیه در طبیعت هستند که امروزه تحقیقات متعددی در زمینه ساخت آن ها به عمل آمده است. محقق یكی از شركت های دانش بنیان كشورمان گلدان های نشاء بیوپلیمری از ضایعات چای تولید كرد. این گلدان ها كه از دورریز چای درست شده اند بعد از مدت زمان كوتاهی در خاك تجزیه می شوند.

به گفته محقق این طرح برای پرورش برخی از گیاهان باید نشاء آن ها در گلخانه تهیه و به مزرعه منتقل شود؛ خارج كردن نشاء از گلدان ها در مزرعه موجب خراب شدن ریشه می شود بنابراین استفاده از این نوع گلدان های تجزیه پذیر موجب كاهش این ضایعات می شود. این گلدان ها بعد از گذشت دو هفته كاملاً جذب خاك می شوند.

هنگام فرآوری چای سیاه در كارخانه و بسته بندی آن ضایعات بسیاری از آن تولید می شود كه قابل استفاده نیستند و به آنها دور ریز محصول گفته می شود. این گلدان ها از همین دورریزها ساخته شده و استفاده از آن ها ارزش افزوده بسیاری را به همراه دارد. استفاده از این گلدان ها علاوه بر غنی سازی خاك كشاورزی موجب می شود كه ضایعات محصول كشاورزی به حداقل برسد.

هدف

از آن جایی که خود سیب زمینی و موز و همین طور پوست گردو و بادام خود یک گیاه بوده اند و برای رشدشان از خاک مواد معدنی و مورد نیاز رشد و تکامل را می گرفتند این مواد دارای مقادیری از مواد معدنی هستند که هر چقدر از این نوع مواد به گیاهی که در حال رشد است و نیاز به این مواد دارد بیشتر باشد گیاه رشد بهتری خواهد داشت.

در این تحقیق تلاش بر این است که با استفاده از ترکیبات زیستی و مغذی یک بستر مغذی ساخته شود که حاوی عناصر آلی و مواد معدنی لازم برای رشد گیاه و کمک به جوانه زنی بذر گیاهان باشد. لذا از بیوپلاستیک های حاوی پوست موز، پوست گردو و پوست بادام به عنوان ذخایر مهم غذایی استفاده شد. سپس جوانه زنی بذر های گیاهان مختلف مانند جعفری و بذر گندم در آن بررسی گردید.

این بیوپلاستیک حاوی بذر گیاهان بعد از قرار گیری در خاک و با قابلیت تجزیه در خاک می تواند مواد غذایی را در اختیار گیاه قرار داده و تبدیل به گیاه شود. همچنین این بیوپلاستیک ها می توانند به عنوان ظروف یک بار مصرف مورد استفاده قرار گیرند و بعد از دور ریختن و قرار گیری در خاک تبدیل به گیاه شوند.

روش

مواد لازم: سیب زمینی، پوست موز، پوست گردو، پوست بادام، گلیسرول، اسید هیدرکلریک، بشر، آب مقطر، پیپت

تهیه بیوپلاستیک پایه:

به منظور ساخت بیوپلاستیک پایه، نشاسته، را با آب و اسید با هم مخلوط کرده و در انتها گلیسرول به آن اضافه گردید و روی هیتر در دمای 60 درجه به مدت 5 دقیقه قرار داده شد. مخلوط حاصل هم زده شد تا تغلیظ گردد. جهت خنثی نمودن PH نمونه از سود 1/0 مولار استفاده گردید. سپس در ظروف پتری دیش جهت خشک شدن در دمای اتاق نگهداری شد.

در این آزمایش از پوست موز و پوست بادام و پوست گردو یه طور جداگانه در ساخت بیوپلاستیک استفاده شد و در انتها بذرهای گیاهان مورد نظر همانند گیاه جعفری و گندم در آن قرار داده شد. سپس گلدان هایی حاوی خاک تهیه شد و در آن ها به طور جداگانه بیوپلاستیک های حاوی بذر کاشته شد. و در انتها میزان تجزیه بیوپلاستیک ها و رشد بذرها مورد بررسی قرار گرفت.

مهارت های کسب شده

1. روش ایده یابی (بارش مغزی)

2. مهارت کار در آزمایشگاه (رعایت نکات ایمنی)

3.  آشنایی با مهارت کاربرد ابزار و وسایل مورد نیاز

4.  آشنایی با پروپوزال نویسی

5. آَشنایی با مقاله نویسی

6. آشنایی با تهیه پاورپوینت

7. آشنایی با نحوه جستجوی اطلاعات

8. آشنایی نحوه فیش برداری

9. مهارت ساخت پوستر علمی

10. مهارت انجام کارگروهی

تنظیم کننده: محبوبه همت