ثورة في ممارسات إعادة تدوير حاويات المواد الغذائي.. حل جديد يعالج علب البيتزا الملوثة بالدهون

في كل يوم، يتناول ما يقرب من 43 مليون أميركي شريحة واحدة على الأقل من البيتزا، ما يساهم بمبلغ مذهل يبلغ 47 مليار دولار سنوياً في الاقتصاد الأمريكي.

ويصل جزء كبير من هذه البيتزا في صناديق من الورق المقوى المموج، مما يشكل تحديًا ملحوظًا لإدارة النفايات بسبب تلوثها بالدهون والزيوت والشحوم، لذلك، إعادة تدوير علب البيتزا أمر ضروري.

وعالميا صل حجم سوق الوجبات السريعة العالمية إلى 821 مليار دولار في عام 2022، ومن المتوقع أن يصل إلى 1140 مليار دولار بحلول 2028.

ولسوء الحظ، فإن الملوثات تجعل من علب البيتزا كابوسًا لإعادة التدوير، تترك شرائح الجبنة اللذيذة بقايا دهنية تجعل علب البيتزا غير مناسبة لعمليات إعادة التدوير التقليدية.

من الصعب أيضًا تنظيف المركبات، مثل زبدة الفول السوداني وشحوم علب البيتزا، مما يؤدي بشكل أساسي إلى نقل العديد من هذه الصناديق إلى مدافن النفايات.

إعادة تدوير علب البيتزا

وقد شرع الباحثون في مختبر أيداهو الوطني في مهمة لتغيير هذا الأمر، وبالتالي، فقد طوروا طريقة جديدة لتطهير الورق المقوى، والتي يمكن أن تحدث ثورة في ممارسات إعادة تدوير حاويات المواد الغذائية.

ويوضح أحدث منشور لهم في مجلة الإنتاج الأنظف، تفاصيل هذا الإنجاز، ويسلط الضوء على عملية تستخدم قدرات فصل المواد لمعالجة هذه المشكلة.

وأوضح آرون ويلسون، الباحث الرئيسي في هذا المشروع: “لجعل عمليات فصل محددة ممكنة، نحتاج أولاً إلى إثبات المفهوم العام لفصل المواد، وهو ما أنجزته هذه الدراسة”.

ثنائي ميثيل الأثير لإعادة تدوير علب البيتزا

يكمن جوهر تجربتهم في استخدام ثنائي ميثيل إيثر (DME)، وهو مذيب أخضر معروف باستخدامه في التبريد، حيث صمم الفريق نظامًا يحتوي على مفاعلين رأسيين من الفولاذ المقاوم للصدأ لتسهيل استخلاص وفصل الضباب الدخاني عن الورق المقوى الملوث.

تبدأ العملية بخلط قطع الورق المقوى المكسورة بمادة DME، التي تسحب الملوثات من الورق المقوى، ثم يقوم النظام بإعادة تدوير هذا المذيب، مما يسمح بالتشغيل المستمر دون خلق نفايات.

قال ويلسون، “لقد أتاحت لنا عملية المفاعل استخلاص الملوثات إلى أجزاء منفصلة”، مشيرًا إلى الفصل الناجح للزيوت والماء والمواد الصلبة المجففة إلى مكونات متميزة.

إعادة تدوير علب البيتزا في الخطوط الأمامية

تمتد آثار هذا البحث الذي تم نشره كاملا في مجلة جورنال أوف كلينر برودكشن، إلى ما هو أبعد من مجرد إعادة التدوير الأنظف، في الأصل جزء من مبادرة بحثية مرتبطة ببرنامج موارد وكالة مشاريع الأبحاث الدفاعية المتقدمة (DARPA) ، يمكن للتكنولوجيا التي تم تطويرها أن تقلل بشكل كبير من البصمة اللوجستية للعمليات العسكرية عن طريق تحويل النفايات إلى موارد مفيدة.

وهذا له فوائد محتملة بالنسبة للأمن التشغيلي والكفاءة، خاصة في البيئات المعادية حيث تكون خطوط الإمداد ضعيفة.
وقال جيف لاسي، وهو باحث بارز آخر في المشروع: “إن معرفة نجاح هذا الأمر مع علب البيتزا شديدة التلوث قد ساعد في التحقق من صحة النظام لاستخدامه في ساحة المعركة”.

ويركز فريق لاسي الآن على تحسين التكنولوجيا لتعزيز قابليتها للنقل وكفاءتها، وهي عوامل حاسمة للنشر في السياقات العسكرية.

مستقبل مستدام

التطبيق الناجح لهذه التقنية على نفايات علب البيتزا لا يعزز الاستدامة البيئية فحسب، بل يفتح الأبواب أيضًا أمام عدد لا يحصى من التطبيقات الأخرى، ومن تحويل النفايات العسكرية إلى تمكين إعادة تدوير البطاريات بشكل أكثر كفاءة، فإن الإمكانات هائلة.

وخلص لاسي إلى القول: “في جوهره، يحتوي هذا البحث على العديد من التطبيقات المحتملة للأمن القومي ومستقبل صافي الصفر”.

تمثل هذه المبادرة خطوة مهمة إلى الأمام في معالجة تحديات إعادة التدوير التي تفرضها النفايات اليومية، ويمكن أن تمهد الطريق لحلول مبتكرة لإدارة النفايات في مختلف القطاعات.

فوائد بيئية واقتصادية كبيرة

توفر إعادة تدوير علب البيتزا فوائد بيئية واقتصادية كبيرة تساهم في جهود الاستدامة. وفيما يلي نظرة مفصلة على هذه المزايا:

إحدى الفوائد المباشرة لإعادة تدوير علب البيتزا هي تقليل النفايات المرسلة إلى مدافن النفايات.

تُصنع علب البيتزا من الورق المقوى المموج، وهو قابل للتحلل بيولوجيًا، ولكنه قد يستغرق وقتًا طويلاً حتى يتحلل في ظروف مكب النفايات.

علاوة على ذلك، فإن وجود الشحوم والبقايا يمكن أن يبطئ هذه العملية ويساهم في إنتاج غاز الميثان، وهو أحد الغازات الدفيئة القوية.

ومن خلال إعادة التدوير، يتم إعادة استخدام هذه المواد بدلاً من شغل مساحة مكب النفايات.

يحافظ على الموارد الطبيعية

تساعد إعادة تدوير الورق المقوى، بما في ذلك علب البيتزا، في الحفاظ على الموارد الطبيعية القيمة، وخاصة ألياف الخشب، يمكن إعادة تدوير ألياف الورق المقوى عدة مرات قبل أن تصبح قصيرة جدًا بحيث لا تكفي لإنتاج الورق، وهذا يعني أنه يجب قطع عدد أقل من الأشجار لإنتاج ورق مقوى جديد، مما يساعد في الحفاظ على الغابات والتنوع البيولوجي داخلها.

يوفر الطاقة

تستخدم عملية إعادة تدوير الورق المقوى طاقة أقل بكثير من إنتاج ورق مقوى جديد من اللب البكر.

ينشأ توفير الطاقة من انخفاض الطلب على استخراج المواد الخام ونقلها ومعالجتها، ومن خلال استخدام طاقة أقل، تؤدي إعادة التدوير أيضًا إلى تقليل انبعاثات الغازات الدفيئة، مما يساهم في التخفيف من تغير المناخ.

يمنع التلوث

ومن خلال إعادة تدوير علب البيتزا، يتم أيضًا تقليل التلوث الناتج عن إنتاج الورق المقوى الجديد.

يتضمن تصنيع الورق المقوى من المواد الخام عمليات كيميائية مختلفة يمكن أن تطلق الملوثات في الهواء والماء. وتساعد إعادة التدوير على تقليل هذه الملوثات، مما يؤدي إلى هواء وماء أكثر نظافة.

منافع اقتصادية

تخلق إعادة التدوير فرص عمل أكثر من دفن النفايات أو حرقها، إن عملية جمع وفرز ومعالجة المواد القابلة لإعادة التدوير تتطلب عمالة كثيفة أكثر من استخدام هذه المواد كمصدر للوقود أو دفنها، وهذا يعني المزيد من فرص العمل في صناعات إعادة التدوير والتصنيع.

يشجع الممارسات المستدامة

يمكن لإعادة تدوير علب البيتزا أن تعزز ثقافة إعادة التدوير والاستدامة داخل المجتمعات، عندما ينخرط الناس في إعادة التدوير، يصبحون أكثر وعيًا بعاداتهم المتعلقة بالنفايات وتأثيرها البيئي.

ومن الممكن أن يؤدي هذا الوعي إلى دعم أوسع للممارسات المستدامة الأخرى، مثل الحد من استخدام البلاستيك، والحفاظ على المياه، ودعم الطاقة المتجددة.

يحسن صحة المجتمع وسلامته

ومن خلال تقليل كمية النفايات في مدافن النفايات وتقليل التلوث الناتج عن عمليات الإنتاج الجديدة، تساعد إعادة التدوير على تحسين صحة المجتمع بشكل عام.

يؤدي تقليل نفايات مدافن النفايات إلى تقليل التلوث المحتمل للتربة والمياه، كما أن انخفاض الانبعاثات يعني هواء أنظف ومشاكل تنفسية أقل للمجتمع.