قدمت شركة إسرائيلية مؤخرًا بديلاً بيئيًا جديدًا وقابلاً للتحلل للبلاستيك - الطحالب. هل هذا حل حقيقي لمشكلة النفايات البلاستيكية؟
بقلم يوناتان شير، أنجل – وكالة أنباء العلوم والتكنولوجيابيبا
نبأ عظيم لكوكب الأرض - لقد تم فرض ضريبة على المواد التي تستخدم لمرة واحدة لانخفاض 50 نسبة شراء الأدوات التي تستخدم لمرة واحدة في سلاسل التسويق بحسب منشور وزارة حماية البيئة. ولكن ماذا لو كنت تعيش في عالم حيث كمية البلاستيك ذات الاستخدام الواحد التي تستهلكها لا تهم حقًا، لأنه بدلاً من أن يتراكم في جميع أنحاء الطبيعة، ويتحلل على مدى مئات أو آلاف السنين إلى جزيئات مجهرية تضر بصحة الإنسان. الحيوانات وربما حتى من البشركل منتج بلاستيكي ترميه في سلة المهملات سيتحول إلى كربون وماء خلال بضعة أشهر؟ هذا هو الحلم الذي قدمته شركة Biotic الإسرائيلية الأسبوع الماضي في المؤتمر الدولي "إعادة النظر في المواد" الذي أقيم في لندن.
على الرغم من التحسن الذي تم الإبلاغ عنه بعد فرض الضريبة الجديدة في إسرائيل، لا تزال النفايات البلاستيكية تمثل مشكلة عالمية كبيرة. حسب تقرير مقدم إلى الأمم المتحدةمن بين ما يقرب من 9.2 مليار طن من البلاستيك الذي تم إنتاجه منذ عام 1950، أصبح ما لا يقل عن 7 مليارات طن من النفايات التي تتراكم في البيئة الطبيعية، في المحيطات، على أعلى قمم الجبال وحتى في الفواكه التي نأكلها. يتم إنتاج البلاستيك "العادي" من الوقود الأحفوري الملوث (اليوم تستهلك صناعة البلاستيك حوالي 8 بالمائة من النفط العالمي) ولا تتحلل إلا ببطء وجزئي.
ومع ذلك، في السنوات الأخيرة، تزايدت الجهود لإيجاد بدائل أكثر ملاءمة للبيئة، وإنتاج البلاستيك الحيوي: بدائل بلاستيكية من مواد قابلة للتحلل يتم إنتاجها من النباتات وعن طريق الكائنات المجهرية. النوعان الأكثر شيوعًا البلاستيك الحيوي المستخدم اليوم هو PLA وPHA. يتم إنتاج PLA من السكر المستخرج من محاصيل مثل الذرة أو قصب السكر، ويتم إنتاج PHA من الكائنات الحية الدقيقة - وهي كائنات مجهرية مختلفة يمكن زراعتها في حاويات مغلقة.
يتمتع كل نوع من النوعين الشائعين من البلاستيك الحيوي بمزايا مختلفة. يتم إنتاج PLA في نفس المصانع التي يتم إنتاجه فيها الإيثانول (والذي يعرف لدينا بالكحول الموجود في المشروبات الروحية، ويستخدم أيضًا كوقود حيوي) ومن نفس المحاصيل الزراعية، ولهذا السبب فهو البلاستيك الحيوي الأرخص (سعره حوالي عُشر سعر PHA). وفي الوقت نفسه، يستخدم جيش التحرير الشعبي المحاصيل الغذائية ويحتاج إلى أراض زراعية واسعة النطاق، وهي موارد بالغة الأهمية في ضوء الزيادة في عدد سكان العالم وانخفاض الأراضي الزراعية. لذلك، من المتوقع أنه سيكون من الصعب إنتاج PLA بكمية تسمح باستبدال إنتاج البلاستيك "التقليدي".
ولهذه الأسباب، وعلى الرغم من ارتفاع سعره اليوم، فإن مادة PHA - التي يمكن إنتاجها مستقبلاً في خزانات ضخمة - تعتبر الخيار الواعد أكثر لأنصار البلاستيك الحيوي. إذن، ما الذي يمنع صناعة البلاستيك الحيوي من الازدهار، ولماذا يظل كل من PLA وPHA أكثر تكلفة من المواد البلاستيكية التقليدية، حيث لا يمثل سوى حوالي 0.75% من قيمته السوقية العالمية؟
الشركة التي تنتج البلاستيك باستخدام الطحالب
الهدف الذي حدده آدي جولدمان، الرئيس التنفيذي ومؤسس شركة Biotic، لنفسه هو الإجابة على هذا السؤال. منذ حوالي عامين ونصف قرر القيام بتحول بيئي، ومحاولة خلق مستقبل أفضل مع شريكه لأطفاله (وأطفالنا) من خلال إيجاد بديل للبلاستيك. ويقول: "لقد بدأنا بالنظر إلى البدائل الموجودة في السوق والمشاكل التي تواجه كل منها، لفهم ما يجب القيام به حتى يمكن إنتاج حل ناجح بطريقة صناعية".
وبما أن الكائنات الحية الدقيقة التي تستخدم في إنتاج PHA تحتاج أيضًا إلى تناول شيء ما لتنمو - السكريات - وحتى لا تصطدم عمليتها أيضًا بالحاجة إلى استخدام المنتجات الزراعية والأراضي لإنتاج هذا الغذاء، فقد قررت الشركة الحيوية أن تتجه إلى نوع آخر للزراعة الزراعية التي لا تتطلب استخدام مساحات كبيرة من الأرض - الطحالب . الطحالب التي تستخدمها شركة بيوتيك اليوم تسمى أولفا، أو خس البحر، وتزرع في إسرائيل في أحواض صناعية على الأرض. ومن هذه الطحالب تستخرج الشركة السكريات التي تستخدمها لتغذية الكائنات الحية الدقيقة الموجودة في خزانات التخمير. في الخطوة الأخيرة، يتم إنتاج بوليمر بيولوجي يسمى PHBV، وهو جزء من عائلة بوليمر PHA، من جسم الكائن الحي. ويقول: "تستخدم جميع الشركات الأخرى الموارد الميدانية، والتي لها حدود". "من ناحية أخرى، تنمو الطحالب بسرعة كبيرة في أي مكان في العالم، بغض النظر عن الموسم. بالإضافة إلى ذلك، في تطويرنا، يتم استخدام المياه المالحة، مما يقلل بشكل كبير من التلوث المحتمل في عملية الإنتاج."
مادة قابلة للتحلل تماما؟
المشكلة الأخرى التي حددها جولدمان في الحلول المتوفرة حاليا في السوق هي سعر المادة الخام البلاستيكية الحيوية، والتي يدعي أنها أعلى 4-3 مرات من سعر البلاستيك "العادي". "علاوة على ذلك، فإن العديد من الحلول الحالية تتطلب سمادًا صناعيًا للتحلل أو تكون فريدة لاستخدامات محددة فقط - مثل إنتاج الأكياس"، كما يقول. "كما أنها لا تتناسب مع خطوط الإنتاج الخاصة بالشركات الحالية، وبالتالي، من أجل دمجها، سيتعين على الشركة إجراء تغييرات تكلف الكثير."
ووفقاً لغولدمان، فإن شركة Biotic تعرف كيفية إنتاج البلاستيك الحيوي بخصائص حرارية (مقاومة لظروف الحرارة والبرودة) تشبه خصائص البلاستيك "العادي"، والذي يمكن استخدامه كمادة خام في خطوط الإنتاج الحالية. بالإضافة إلى ذلك، وبحسب قوله، فمن خلال الهندسة الوراثية للكائنات الحية الدقيقة، ستعرف الشركة كيفية التحكم في صلابة ومرونة المنتج النهائي. ووفقا له، فإن الفرق الوحيد بين البلاستيك "العادي" والبلاستيك الذي تنتجه شركة Biotic هو أن منتج Biotic قابل للتحلل تماما، في أي بيئة. ويقول: "لم نقم بإجراء الاختبار على المواد التي لدينا، لكن الصناعة أجرت العديد من الاختبارات على هذه المواد". "في البيئة البحرية، يتحلل بالكامل خلال شهرين ويعود إلى الكربون والماء. بشكل عام، الأمر يتعلق بالتحلل السريع للغاية." ومن المهم الإشارة إلى أنه لا ينبغي الافتراض أن تحلل البلاستيك الحيوي على الأرض سيكون هو نفسه الذي يحدث في البيئة البحرية، ويجب أن يؤخذ ذلك في الاعتبار، إلى جانب اعتبارات أخرى.
وفقًا لجولدمان، قامت شركة Biotic بالفعل بإثبات الجدوى في بيئة معملية، وقامت ببناء حاوية بحجم عشرات اللترات يمكنها إنتاج عدة مئات من الجرامات من البديل البلاستيكي - والآن يعملون على الانتقال إلى حاويات أكبر. وفي العام ونصف العام المقبلين، يهدفون إلى اختبار المنتج في خط إنتاج تجريبي مع عملاء من عالم تغليف المواد الغذائية والمنسوجات والطب الحيوي. وفي غضون ثلاث سنوات، يخططون للوصول إلى إنتاج على نطاق صناعي يصل إلى عشرات الآلاف من الأطنان شهريًا، مع زيادة وتحسين القدرة الإنتاجية المستمرة داخل الحاويات، والتي من المتوقع أن تؤدي إلى خفض التكاليف بشكل أكبر، ووفقًا لهم، تكلفة وسيكون المنتج مشابهًا لتكلفة البلاستيك "العادي" المتوفر في السوق.
من الأفضل تقليل الاستهلاك مقدمًا
على الرغم من أن منتج Biotik، إذا كان يرقى إلى مستوى التوقعات، فسيكون قادرًا على تقليل المشاهد المألوفة قليلاً على الأقل الجزر البلاستيكية العائمة في المحيطاتبعض خبراء البيئة يزعمون أن البلاستيك الحيوي هو حل زائف. أولاً، ليس من الواضح إلى أي مدى ستكون أسعار المنتجات المختلفة قادرة فعلياً على منافسة سعر البلاستيك "العادي". ثانياً، لا يوجد معيار موحد لاختبار ادعاءات مصنعي البلاستيك الحيوي فيما يتعلق بالقدرة على تحلل منتجاتهم في بيئات مختلفة، وليس من الواضح مدى اختلافها عن البلاستيك "العادي" في هذا الصدد - وما إذا كانت قد تسبب أضراراً أخرى ( على سبيل المثال، انبعاث غاز الميثان من غازات الدفيئة الذي ينشأ من تحلل المواد العضوية).
"الشيء الذي يجب التأكيد عليه ليس استخدام البدائل البلاستيكية - بل تقليل استهلاكها"، يوضح الدكتور نوعام فان دير هال، الباحث في مجال المواد البلاستيكية الدقيقة وزميل الأبحاث في جامعة حيفا. "هذا أمر مهم، لأنه إذا ركزت فقط على البدائل، فإنك لا تخلق حلاً لمشكلة النفايات العامة - عليك أيضًا أن تأخذ في الاعتبار عمليات فرز النفايات ومعالجتها. الحل الأفضل هو تجنب استخدام المنتجات البلاستيكية التي يمكن التخلص منها، مثل التغليف أو المنتجات مثل الألعاب الرخيصة التي تنكسر بعد بضع دقائق من اللعب.
الجوانب الأخرى للتعامل مع مشكلة البلاستيك التي يشير إليها فان دير هال هي إعادة التدوير والمعالجة المناسبة للنفايات. ويقول: "إن أفضل المنتجات العضوية البديلة هي تلك التي ستوفر الموارد في الإنتاج وسيكون من الممكن فصلها عند المصدر وإعادة استخدامها أو استخدامها كسماد". ووفقا له، هناك صعوبة متأصلة يجب تغييرها في وضع علامات على البلاستيك الحيوي. "اليوم، يتم تصنيف جميع أنواع المواد البلاستيكية البديلة تحت نفس الرمز. هذه العلامة الموحدة لا تجعل من الممكن فرزها إلى الوجهة الصحيحة بحيث تتحلل بشكل صحيح، لذلك عادة ما ينتهي بها الأمر في مكب النفايات".
ونظرا لحقيقة أن البلاستيك لا يزال يصل إلى المحيطات، فيمكن للمرء أن يأمل أن يكون البلاستيك الحيوي على الأقل جزءا من الحل للنفايات البلاستيكية التي تهدد بالاستمرار في التراكم وإغراقنا جميعا تحتها.
