در آمریکا فقط ۳۰ درصد از شیشه‌های دور ریخته‌شده بازیافت می‌شود و سالانه حدود ۷.۵ میلیون تن به محل دفن زباله می‌رود. از سوی دیگر، کشاورزی فشرده به تخریب خاک و از بین رفتن تنوع زیستی منجر می‌شود و به عرضه مداوم مواد طبیعی و افزودنی‌های شیمیایی نیاز دارد.

به نقل از ادونسد ساینس نیوز، «آندریا کوئزادا»(Andrea Quezada) از اعضای گروه «جولی وانگاس»(Julie Vanegas) در «دانشگاه تگزاس ریو گراند ولی»(UTRGV) در حال آزمایش کردن کاربرد شیشه خردشده به عنوان افزودنی خاک یا جایگزین خاک برای رشد محصولات است. نتایج اولیه آزمایش نشان می‌دهند که شیشه خرد شده نه تنها می‌تواند از رشد گیاهان پررونق پشتیبانی کند، بلکه می‌تواند به جلوگیری از عفونت قارچی بپردازد. این بدان معناست که اکوسیستم‌های شکننده ما ممکن است در تکه‌های کوچک شیشه قدرت پیدا کنند.

کوئزادا گفت: ما در تلاش هستیم تا میزان زباله‌های موجود در محل دفن زباله را همزمان با پرورش سبزیجات خوراکی کاهش دهیم. این راهی برای مقابله همزمان با دو بحران زیست‌محیطی است.

مشکلات اضطراری شامل تغییرات آب‌وهوایی، از دست دادن تنوع زیستی، تخریب زیستگاه و امنیت غذایی نیاز به توجه فوری دارند و این اولین تلاش برای تغییر مسیر ضایعات شیشه نیست.

وانگاس تصمیم داشت پتانسیل شیشه بازیافتی را در پرورش مواد غذایی آزمایش کند و به مجموعه‌ای از گیاهان با رشد سریع نیاز داشت که بتوان آنها را در مقیاس کوچک کاشت و علاقه را در جامعه محلی ایجاد کرد.

این گروه پژوهشی ابتدا خواص فیزیکی و شیمیایی خاک شیشه‌ای و اثرات آن را در طول پرورش گیاه بررسی کردند. کوئزادا گفت: اگر این روش بادوام باشد، ممکن است بتوانیم خاک‌های شیشه‌ای را به شیوه‌های کشاورزی سراسر کشور وارد کنیم.

شیشه بازیافتی خرد می‌شود و سپس می‌چرخد تا لبه‌ها گرد شوند. سپس، ذرات صافی را تولید می‌کند تا افراد بتوانند بدون خطر بریدگی با آن کار کنند و رشد ریشه‌ها بدون آسیب صورت بگیرد. وانگاس توضیح داد: این فرآیند به گردتر شدن دانه‌ها کمک می‌کند که به آنها امکان می‌دهد تا به طور مؤثرتری با یکدیگر هماهنگ شوند و فضاهایی را برای هوا و آب ایجاد کنند.

این ذرات می‌توانند در اندازه‌های متفاوتی ارائه شوند. پژوهشگران کیفیت خاک شیشه‌ای را از جمله فشردگی و حفظ آب، با اندازه‌های متفاوتی از شیشه ارزیابی کردند. آنها دریافتند که اندازه مشابه دانه‌های درشت ماسه دارای ویژگی‌هایی مانند رسیدن اکسیژن به ریشه و حفظ سطح رطوبت کافی است و این می‌تواند برای کشت گیاهان ایده‌آل باشد. ماسه‌های ریزتر ممکن است مانع از رسیدن آب به ریشه‌ها شوند.

خاک شیشه‌ای ممکن است دارای خواص شیمیایی منحصربه‌فردی باشد که به گیاهان کمک بیشتری می‌کند. وانگاس گفت: برای مثال، شیشه آبی کبالت حاوی اکسید کبالت است اما شیشه سبز ممکن است حاوی اکسیدهای مس یا آهن باشد. این عناصر می‌توانند بر رنگ و ترکیب شیمیایی تأثیر بگذارند. همچنین، این موضوع مشاهده شده که ماسه شیشه‌ای اغلب حاوی مقادیر زیادی سدیم است. این امر می‌تواند خواص شیمیایی خاک را تحت تاثیر قرار دهد و میزان در دسترس بودن مواد مغذی گیاه را بالا ببرد.

مرحله بعدی آزمایش این است که از طریق آزمایش‌های گلخانه‌ای با نسبت‌های متغیر خاک به شیشه، تاثیر خاک شیشه‌ای بر رشد گیاه بررسی شود. اگرچه زمان برداشت هنوز فرا نرسیده است اما نتایج اولیه نشان می‌دهند گیاهانی که در شیشه‌های بازیافتی رشد می‌کنند، نسبت به گیاهانی که در خاک سنتی پرورش می‌یابند، سرعت رشد سریع‌تری دارند و آب بیشتری را حفظ می‌کنند.

این پژوهش در مجله «Reports and Proceedings, American Chemical Society» به چاپ رسید.