الرحلة من هدر الطعام إلى المنتجات البلاستيكية الحيوية.. تحويل مخلفات الطعام لمنتجات قابلة للتحلل

تُعَد هدر الطعام قضية مهمة عندما يتعلق الأمر بإنتاج الغذاء، حيث نستثمر كميات هائلة من الطاقة والمياه ورأس المال، ومع ذلك، وفقًا للإحصاءات، فإن ما يقرب من 30-40% من هذا الهدر يذهب مباشرة إلى مكبات النفايات.

ولا يسع المرء إلا أن يتساءل- ألن يكون من الرائع أن نتمكن من إعادة استخدام هذه النفايات في شيء أكثر فائدة مثل البلاستيك الحيوي؟

وقد قام مجموعة من الباحثين المغامرين في كلية الزراعة وعلوم الحياة بجامعة فرجينيا للتكنولوجيا بمهمة مواجهة هذا التحدي.

يقود الفريق مشروعًا رائدًا، حيث يعملون على تطوير البلاستيك الحيوي القابل للتحلل من نفايات الطعام، تمنح هذه المبادرة الرائعة هذه المواد حياة جديدة، كما أنها تعزز الاستدامة وتعالج قضايا حاسمة مثل تلوث البلاستيك ونفايات الطعام.

تحديد الرؤية

يقول تشيو “درو” وانج، الباحث الرئيسي “من خلال إنشاء البلاستيك الحيوي الفعّال من حيث التكلفة والذي يتحلل بشكل طبيعي، يمكننا تقليل التلوث البلاستيكي على الأرض وفي المحيطات ومعالجة قضايا مهمة مثل انبعاثات الغازات المسببة للاحتباس الحراري والخسائر الاقتصادية المرتبطة بنفايات الغذاء”.

وبما أن المواد البلاستيكية الدقيقة تؤثر على ما يقرب من 88% من جميع الأنواع البحرية، كما ذكر صندوق الحياة البرية العالمي، فإن هذا المشروع يحمل أهمية كبيرة للحفاظ على الحياة البحرية.

يمكن أن يؤدي التحلل السريع للبلاستيك الحيوي في مياه البحر الذي تنتجه جامعة فرجينيا للتكنولوجيا إلى تقليل التأثير الضار للتلوث على الحياة البحرية في جميع أنحاء العالم بشكل كبير.

تسخير الكائنات الحية الدقيقة لإنتاج البلاستيك الحيوي

يعتمد المشروع على عملية تشبه عملية التخمير في مصانع الجعة الصغيرة، ويقوم الفريق بتسخير الكائنات الحية الدقيقة لتحويل نفايات الطعام إلى دهون، والتي تتحول بعد ذلك إلى بلاستيك حيوي.

يمكن تحويل هذه المواد البلاستيكية الحيوية إلى سماد بسهولة، مما يقلل من التلوث البحري الناجم عن المواد البلاستيكية الدقيقة غير القابلة للتحلل، إنه نهج ثوري يحمل وعدًا على المستويين الوطني والعالمي.

ويأمل وانج أن تكون هذه المواد البلاستيكية المستدامة مفيدة للأشخاص والشركات وأنظمة إدارة النفايات والمجتمعات على مستوى العالم.

التعاون والابتكار

بالتعاون الوثيق مع خبراء في جامعة فرجينيا للتكنولوجيا، يشارك الفريق في تنقية البوليهيدروكسي ألكانوات (PHAs) وإنشاء منتجات بلاستيكية حيوية قيمة. كما يشارك الباحثون من طلاب البكالوريوس والدراسات العليا بنشاط في هذا المشروع.

ومن بين حلول الاستدامة المتنوعة، يدعو يونج كيم من قسم المواد الحيوية المستدامة بقوة إلى استخدام المواد القابلة للتحلل البيولوجي .

ويؤكد أن “استخدام البلاستيك الحيوي يعد خيارًا قابلاً للتطبيق لحل مشكلة التلوث البلاستيكي المتزايد، ويتمثل نهجنا في تحسين الاستدامة باستخدام الخيارات القابلة للتحلل البيولوجي”.

تزداد شعبية التغليف القابل للتحلل في المنزل، ويشمل ذلك الأفلام أحادية الطبقة لتقييم الفائدة كمنتجات فعلية، واستبدال المنتجات الورقية المطلية التقليدية بـ PHAs .

على عكس الطلاءات المصنوعة من البولي إيثيلين أو حمض البوليكتيك والتي توجد عادة في البلاستيك الذي يستخدم مرة واحدة، فإن أحماض البولي هيدروكسيلية قابلة للتحلل البيولوجي بشكل كامل.

خلق بدائل مستدامة

يرى الباحثون الطلاب مثل كلوي تايلور أن هذا المشروع يمثل فرصة لتمهيد الطريق لإنشاء بدائل مستدامة للبلاستيك التقليدي.

كما تقول “لقد ألهمني هذا الأمر لمواصلة دراساتي العليا لأن البلاستيك التقليدي غير مستدام. ونحن نهدف إلى إنشاء بلاستيك حيوي يشكل بدائل قابلة للتطبيق ويمكن استخدامه في المنتجات اليومية دون الإضرار بالبيئة”.

تم تمويل هذا البحث التطبيقي من خلال منحة قدرها 2.4 مليون دولار من وزارة الزراعة الأمريكية ( USDA )، مما يخلق أمواجًا جديدة في محيط الاستدامة.

معالجة هدر الغذاء من المصدر

أحد الجوانب الأساسية لهذه المبادرة هو فهم مشكلة هدر الغذاء ومعالجتها عند مصدرها.

تحديد العوامل الرئيسية المساهمة في هدر الغذاء، مثل عدم كفاءة الإنتاج، والإفراط في التخزين في متاجر التجزئة، وعادات المستهلكين، يسمح بالتدخلات المستهدفة.

يلعب كل من المزارعين والموزعين وتجار التجزئة والمستهلكين دورًا في النظام البيئي، ومن خلال التعليم وتعديلات السياسات، يمكن تحقيق تخفيضات كبيرة في النفايات .

من خلال تقليل هدر الغذاء قبل وصوله إلى مكب النفايات، يمكننا توجيه المزيد من المواد الخام إلى إنتاج البلاستيك الحيوي، وبالتالي تعظيم الفائدة البيئية.

الرحلة من نفايات الطعام إلى المنتجات البلاستيكية الحيوية الوظيفية هي شهادة على البحث المبتكر والتكنولوجيا المتطورة.

من نفايات الطعام إلى البلاستيك الحيوي

تبدأ العملية بجمع النفايات الغذائية، ثم يتبع ذلك التحويل الميكروبي إلى بولي هيدروكسي ألكانوات (PHAs) وأخيرًا، تنتهي العملية بإنشاء مجموعة واسعة من المنتجات القابلة للتحلل البيولوجي.

تعدد استخدامات هذه البلاستيكات الحيوية يعني أنه يمكن استخدامها في التغليف والأفلام الزراعية وحتى الأدوات المنزلية.
هذا التحول يخفف من التلوث البلاستيكي، كما أنه يوضح قيمة إعادة تصور النفايات كمورد ثمين، ويعزز هذا النهج الاستدامة البيئية والاقتصادية.