هل يمكننا السماح باستخدام الغذاء لإنتاج الأكياس البلاستيكية الحيوية
متوسط كمية نفايات التغليف البلاستيكية التي ينتجها مواطن واحد من مواطني الاتحاد الأوروبي سنويا يبلغ 36 كيلوجراما. والتوقعات على المدى الأبعد قاتمة بنفس القدر، حيث من المتوقع أن تتضاعف كمية النفايات البلاستيكية ثلاث مرات بحلول عام 2060 على مستوى العالم.
ويدفع الاستهلاك المتزايد إلى البحث عن بدائل ــ مواد قابلة للتحلل البيولوجي ومتينة لا تحل محل البلاستيك الصناعي فحسب، بل وتتفوق عليه أيضا.
اليوم، غالبًا ما يُشار إلى البلاستيك الحيوي باعتباره أحد الحلول لمستقبل أكثر استدامة، ومع ذلك، فإن قِلة من الناس يعرفون أن هذه المادة ليست نتيجة لعمل علمي حديث، في عام 1926، اكتشف الباحث الفرنسي موريس ليموين طريقة لإنتاج بولي هيدروكسي بيوتيرات البلاستيك الحيوي؛ ومع ذلك، طغت صناعة النفط الرخيصة والتي لا نهاية لها على هذا الحل.
لكن العواقب أصبحت واضحة اليوم: استنفاد موارد النفط وتوليد ما يصل إلى 400 مليون طن متري (ما يعادل وزن حوالي 40 برج إيفل) من النفايات البلاستيكية الصناعية في عام 2021 وحده.
هل يمكن للبلاستيك الحيوي أن ينقذ الكوكب؟
يقول الباحثون في جامعة كاوناس للتكنولوجيا (KTU) إنه بدون الاستخدام المسؤول للبلاستيك الصناعي، لن يكون للبلاستيك الحيوي أي تأثير يذكر، ومع ذلك، هناك حاجة إلى حلول مبتكرة لمعالجة الأزمة البيئية العالمية اليوم، ويمكن للبلاستيك الحيوي أن يلعب دورًا حاسمًا في هذه العملية.
العودة إلى الطبيعة
يقول الدكتور راموني روتكايت، أستاذ جامعة كانساس للتكنولوجيا، إن البلاستيك الحيوي هو مفهوم واسع يشمل مجموعة كاملة من المواد التي تختلف في قابليتها للتحلل البيولوجي والمصادر التي تصنع منها.
وأضاف “يعتبر البلاستيك بلاستيكًا حيويًا إذا كان مصنوعًا من مواد خام طبيعية متجددة مشتقة من الكتلة الحيوية أو الكائنات الحية الطبيعية أو المعدلة وراثيًا، أو إذا كان قابلًا للتحلل البيولوجي. ومع ذلك، هناك نوع ثالث من البلاستيك الحيوي يتمتع بكلتا الخاصيتين”.
ووفقا لأستاذ جامعة كانساس للتكنولوجيا، يتم إنتاج معظم البلاستيك الحيوي حاليا من المواد الخام الزراعية، والتي يطلق عليها الجيل الأول، باستخدام النباتات الغنية بالهيدروكربونات مثل البطاطس والذرة وقصب السكر والقمح،. ويثير هذا الاختيار للمواد الخام البلاستيكية الحيوية سؤالا أخلاقيا حتميا: هل يمكننا السماح باستخدام الغذاء لإنتاج الأكياس البلاستيكية الحيوية، على سبيل المثال؟
“في هذه الحالة، لا شك أن إطعام العالم هو الأولوية”، كما يقول الدكتور روتكايت، “ويجب إنتاج البلاستيك الحيوي باستخدام المواد الخام من الجيل الثاني والثالث: المواد الخام الطبيعية التي لا تصلح للغذاء أو الأعلاف الحيوانية ، مثل الكتلة الحيوية للطحالب، والنفايات البلدية والصناعية، بما في ذلك المنتجات الثانوية لصناعة الأغذية”.
على الرغم من أن تقنيات استخدام الجيل الثاني والثالث من المواد الخام للبلاستيك الحيوي لا تزال قيد التطوير، فإن باحثي جامعة كانساس للتكنولوجيا يدرسون إحدى هذه المواد، الموجودة في الأجزاء غير الصالحة للأكل من العديد من النباتات.
يقول الدكتور أيوديجي أموبوني، وهو متدرب ما بعد الدكتوراه في جامعة كانو للتكنولوجيا من نيجيريا، والذي يعمل في مشروع “تطوير البلاستيك الحيوي النشط والقابل للتحلل البيولوجي من عديدات السكاريد المستدامة”، إن فكرة إلقاء نظرة فاحصة على الهياكل الوقائية للنباتات المختلفة كمصدر محتمل لمكونات إنتاج البلاستيك الحيوي جاءت من الطبيعة نفسها.
وأوضح “هذا المشروع، مثل العديد من المشاريع الأخرى، مستوحى من الطبيعة، التي تغلف العديد من ثمارها وبذورها بقشور لحمايتها من العوامل الطبيعية غير المواتية مثل الرطوبة، والأشعة فوق البنفسجية، ومسببات الأمراض، والآفات، وعلى الرغم من أن الحماية المادية – على سبيل المثال، في قشور الجوز – يتم إنشاؤها في الغالب بواسطة الإطار الليجنوسليلوزي، إلا أنها معززة بمركبات حيوية نشطة مختلفة. وبالتالي، في تطوير طرق جديدة لإنتاج البلاستيك الحيوي الوظيفي، فإننا نستكشف إمكانات هذه المركبات الطبيعية كعوامل نشطة رئيسية”.
لا تعني كلمة “بيو” بالضرورة مادة قابلة للتحلل البيولوجي
تعد القدرة على التحلل البيولوجي هي الميزة الأساسية للبلاستيك الحيوي، والتي تجعله جذابًا بشكل متزايد في مجموعة واسعة من الصناعات، وخاصة لأن الخصائص الكيميائية والفيزيائية الفريدة للبلاستيك الحيوي القابل للتحلل البيولوجي قد تجعله يتفوق على البلاستيك التقليدي القائم على البترول.
“تستطيع المواد البلاستيكية الحيوية القابلة للتحلل، في ظل ظروف بيئية معينة، أن تتحلل بالكامل إلى مواد طبيعية مثل الماء أو ثاني أكسيد الكربون أو السماد. وفي هذه الحالة، لا تبقى جزيئات من البلاستيك الحيوي، وبالتالي لا تتلوث التربة أو موارد المياه”، كما يقول الدكتور روتكايت.
وبدورها، يمكن للبلاستيك الحيوي ذو النشاط الحيوي الأعلى أن يتمتع بوظائف موسعة قد تساعد، على سبيل المثال، في مكافحة هدر الغذاء، وهي مشكلة أخرى من أكثر مشاكل العالم إلحاحاً.
يقول الدكتور أموبوني: “إن الخصائص المضادة للميكروبات ومضادات الأكسدة الموجودة في هذه البلاستيكات الحيوية الوظيفية لها أهمية كبيرة في صناعة تغليف الأغذية لأنها يمكن أن تطيل العمر الافتراضي للسلع المعبأة، مما قد يساعد أيضًا في تقليل هدر الغذاء”.
ومع ذلك، من المهم أن نتذكر أن اسم “بيو” لا يعني بالضرورة أن جميع البلاستيك الحيوي قابل للتحلل البيولوجي، فوفقًا للدكتورة روتكايت، فإن بعض البلاستيك الحيوي المصنوع بنسبة 100% من مواد خام نباتية قد يكون غير قابل للتحلل البيولوجي، في حين أن بعض البلاستيك القائم على الأحافير يمكن أن يتحلل بسرعة.
كما يقول الباحث، “ترتبط خصائص التحلل البيولوجي بالتركيب الكيميائي للمادة أكثر من ارتباطها بالمصدر الذي صنعت منه”، “لذلك، عند إعادة تدوير البلاستيك الحيوي، من المهم جدًا إلقاء نظرة على الملصق الموجود على عبوة البلاستيك الحيوي، إذا كان مكتوبًا عليه أنه قابل للتحلل في المنزل، فيمكن تحويله إلى سماد في المنزل أو إلقاؤه في المطبخ أو سلة النفايات الغذائية. من ناحية أخرى، إذا لم تكن هناك مثل هذه المعلومات، فيجب وضع العبوة البلاستيكية الحيوية في سلة النفايات البلاستيكية”.
تعلم كيفية العيش مع البلاستيك
وتعتقد الدكتورة روتكايت، أن البلاستيك الحيوي وحده لن ينقذ العالم. فهو قد يساعد في الحد من استخدام الوقود الأحفوري في صناعة البلاستيك، ولكن أولاً وقبل كل شيء، يتعين على الناس أن يتعلموا كيفية إدارة كميات هائلة من البلاستيك الصناعي الذي يلوث الأرض بالفعل، وتشير إلى أن إعادة تدوير البلاستيك التقليدي أصبح أكثر أهمية في السنوات الأخيرة من إنتاج البلاستيك الحيوي الجديد.
ويؤكد الدكتور روتكايت أن “البلاستيك الصناعي ليس السبب في تلوث كوكبنا. فالإنسان هو الملوث الذي لا يستطيع أو حتى يجهل في بعض الأحيان ضرورة جمع البلاستيك وإعادة تدويره”.
وأوضح “ولذلك، من المهم للغاية تحسين جمع وفرز النفايات البلاستيكية في جميع بلدان العالم، والحد من استخدام المنتجات البلاستيكية ذات الاستخدام الواحد، وإعادة استخدامها، والأهم من ذلك، رفع مستوى الوعي لدى المستهلكين، لأنه في نهاية المطاف، فإن السلوك اليومي يحدد مستوى استهلاك وجمع المنتجات البلاستيكية”.
ولكن العادات الاستهلاكية المتجذرة ليست العقبة الوحيدة في التحول السريع على مستوى العالم إلى مستقبل البلاستيك الحيوي. ذلك أن انخفاض تكلفة البلاستيك الصناعي ومتانته، على الأقل في الوقت الحالي، لا يمكن تعويضهما، وعلاوة على ذلك، لا تزال التكنولوجيا والبنية الأساسية لإنتاج البلاستيك الحيوي من المواد الخام من الجيل الثاني والثالث غير متطورة، في حين أن تكلفة البلاستيك الحيوي الحالي أعلى بعدة مرات من تكلفة البلاستيك التقليدي. وهذا بدوره يجعل التحول العالمي السريع إلى البلاستيك الحيوي مستحيلا ببساطة، كما يعترف الباحثان.
“ومع ذلك، يتعين علينا أن نضع في اعتبارنا أن روما لم تُبنى في يوم واحد، وأن معظم التقنيات اليومية التي نستخدمها الآن كانت في مرحلة ما حصرية ومكلفة. وبالتالي، فنحن بحاجة إلى جهود بحثية وتطويرية مستمرة في مجال البلاستيك الحيوي ، وهو ما من شأنه أن يسهل الابتكار ويسمح للصناعة بالوصول إلى إمكاناتها الكاملة”، كما يقول الدكتور أموبوني.
ويضيف أن “إعادة تدوير النفايات وتحويلها إلى طاقة، فضلاً عن مخططات إعادة التدوير الميكانيكية والكيميائية، هي من أهم الأساليب لمعالجة مشكلة النفايات البلاستيكية، وتُستخدم هذه الأساليب الثلاثة أيضًا في ليتوانيا؛ ومع ذلك، سيتعين زيادة معدلات إعادة التدوير الميكانيكية والكيميائية، وفقًا للوائح الاتحاد الأوروبي الجديدة الخاصة بالتعبئة والتغليف ونفايات التعبئة والتغليف، والتي من المتوقع أن تدخل حيز التنفيذ قريبًا”.
