باحثو الجامعة الأمريكية يعملون على استخدام ألياف النخيل في الصناعة والطب الحيوي

لمعالجة مشكلة التخلص من النفايات بطريقة آمنة، يعمل العلماء والباحثون بالجامعة الأمريكية بالقاهرة، بالاشتراك مع جامعات أخرى، على دراسة استخدام ألياف النخيل المصري والقطري كأساس لمواد ليفية جديدة يمكنها استبدال منتجات البوليمر غير القابلة لإعادة الاستعمال، والتي كثيراً ما تكون مواد ملوثة، ويتم استخدامها في المجال الصناعي حالياً.

يقول الدكتور محمود فرج، أستاذ الهندسة الميكانيكية بالجامعة الأمريكية بالقاهرة ومدير الخدمات الهندسية والعلمية، "نعاني من مشكلة هائلة في أغلفة البلاستيك الخاصة بتعبئة الأطعمة والمياه في مصر، حيث يكون لهذه الأغلفة عمر تخزيني يتراوح بين أسبوع واحد أو أسبوعين، إلا أن المواد المستخدمة في صناعة هذه الأغلفة قد تدوم لعقود طويلة. أما الأمر الأكثر سوءً، أنه نتيجة لكون هذه المواد مصنعة من مواد أساسها البوليمر، تبدأ المواد في تسريب مواد كيميائية خطرة بعد مرور وقت قصير."
يعمل فرج في مشروع بمنحة مقدمة من مؤسسة قطر من أجل دعم الأبحاث التي قد تؤدي إلى استبدال البلاستيك المستخرج من البترول إلى بلاستيك طبيعي، حيث يختبر إمكانية العمل بالألياف التي تتساقط من شجر النخيل حينما يتم تشذيبه. يقول فرج "ينتج عن موسم تشذيب النخيل كمية ضخمة من الكتلة البيولوجية وبقايا النبات، والتي يمكن تطويرها واستخدامها بالصورة الملائمة في المجال الصناعي."

قام فرج وفريقه، كجزء من البحث، بخلط ألياف النخيل بالنشا والماء والجلسرين، ثم تسخينها وكبسها بعد ذلك. ويمكن التحكم في خصائص المنتج الناتج عن هذه العملية من خلال تنويع نسب المواد المستخدمة وطريقة استخدامها. يأمل أيضاً فرج أن يتمكن من توحيد نوعين مختلفين من الألياف لتصنيع مادة أكثر فعالية. يقول فرج " نسعى إلى تصنيع ألياف مهجنة تمزج بين ألياف طويلة العمر وباهظة الثمن، وبين أخرى خفيفة وغير مكلفة. إن هدفنا هو إنتاج مادة غير مكلفة للتصنيع، وتكون قوية للغاية في الوقت ذاته."

جير بالذكر أن النخيل يتم وصفه ب"شجرة الحياة" بوجه عام، حيث يعتبر مصدراً رئيسياً للغذاء في منطقة الشرق الأوسط، وخاصة في المناطق الصحراوية والواحات. وينفرد العالم العربي بنحو 70 بالمائة من عدد 120 مليون نخلة في العالم وفقاً للمؤتمر العربي للنخيل و التمور لعام 2011. وتعتبر مصر، والعراق، وإيران، والمملكة العربية السعودية أكبر الدول المنتجة للتمر. فقد شاع استخدام التمر في الأغراض الغذائية والدوائية، كما أظهرت الأبحاث أن أوراق النخيل قد يكون لها تأثير مضاد للأكسدة. في الواقع، لدى كل جزء من نخلة واحدة العديد من الاستخدامات، فعلى سبيل المثال، يستخدم الجذع في إنتاج الخشب، والضلع الأوسط من الورق في صناعة الصناديق والأثاث، والوريقات في صناعة السلال، وقواعد الورقات في إنتاج الوقود، وأعناق الثمرة في إنتاج الحبال والوقود، والألياف في إنتاج مواد التعبئة، أما البذور، فتستخدم في صناعة العلف الحيواني (الموسوعة البريطانية "بريتانيكا" Encyclopedia Britannica). يوضح فرج "أصبحت بعض هذه الصناعات غير مربحة الآن، وبالتالي نحن نبحث عن صناعات مرتفعة القيمة."

يرى فرج وفريق العمل البحثي أن ألياف النخيل الجديدة قد تعالج عدة مشكلات. "تعتبر الاستخدامات الممكنة لهذه الألياف هائلة وعظيمة. نحن نبحث في إنتاج مواد في جميع النواحي من تعبئة الأغذية إلى هياكل السيارات."
أما فيما يتعلق بمجال الطب الحيوي، فإن الإمكانات هنا تفوق إمكانات المجال الصناعي. يقول فرج "نهدف أن نتمكن من القيام بزرع شريحة داخل طرف في جسد شخص ما للمساعدة في علاج العظام المكسورة وذلك عن طريق امتصاص الجسد لها مما يؤدى إلي التئام العظام بشكل تلقائي. وفى هذه الحالة يجب أن تكون هذه المادة غير سامة وقادرة على تحمل شدة السوائل الجسدية."
وقد تساهم مثل هذه المواد في جعل المجال الصناعي صديقاً أكثر للبيئة. يقول فرج "يعتبر التأثير البيئي للتحويل من المواد الزيتية إلى المواد النباتية هائلاً للغاية. تعد الزيوت مصدراً قابلاً للنفاد، بينما يمكن استهلاك هذه المواد القابلة للتجديد بصورة مستمرة."
يتضمن الفريق البحثي، بالإضافة إلى فرج، الصادق المهدي من جامعة قطر، وأشكان فاريزي وحميد نايب هاشمي من جامعة نورث إيسترن