الهجوم على PET
18 Oct 2021
بلاستيك البولي إيثيلين تيريفثالات (PET) الذي يُعد مشكلة بيئية اليوم قد يكون حل الغد.
كيف تقوم بتعبئة الأطعمة والمشروبات لعدد متزايد من سكان العالم على كوكب يزداد احترارًا؟ بالبلاستيك عادةً. ولسبب وجيه. على الرغم من أنه يُنظر إلي البلاستيك بشكل متزايد على أنه "العنصر السيء" بيئيًا، إلا أن أداء البلاستيك يُعد جيدًا في الواقع مقابل خيارات التعبئة والتغليف الأخرى في مجموعة من تحديات الاستدامة العالمية - من الأمن الغذائي، إلى انبعاثات الكربون والحفاظ على الموارد.
تقدم زجاجات المشروبات المصنوعة من بلاستيك PET مثالًا جيدًا. مع قصص وجود النفايات البلاستيكية في محيطاتنا والتهديد الذي تشكله المواد البلاستيكية الدقيقة على صحة الحيوان والإنسان، أصبحت هذه الأشكال وغيرها من العبوات البلاستيكية ليست فقط في كل مكان، بل وسيئة السمعة أيضًا. من المؤكد أن التخلص من النفايات البلاستيكية بإهمال يمثل مشكلة كبيرة، ويتفق الخبراء على أن السياسات والأنظمة التي تعزز إعادة تدوير البلاستيك مطلوبة بشكل عاجل في جميع أنحاء العالم. ومع ذلك، فإن الأمر يستحق إلقاء نظرة فاحصة على المادة نفسها: PET، والذي يعرف أيضًا باسم البولي إيثيلين تيريفثاليت، والبوليستر. على الرغم من عدم إمكانية إنكار أنه جزء من مشكلة اليوم، قد يكون PET أيضًا جزءًا كبيرًا من حل الغد.
أغنام في شكل الذئاب؟
في عام 2020، أجرى باحثون إيطاليون تقييمًا لدورة الحياة (LCA) لمقارنة الأثر البيئي لزجاجات PET مقابل القناني الزجاجية. النتائج التي توصلوا إليها، والتي نُشرت في "المجلة الدولية لتقييم دورة الحياة"، صنفت مادة PET المعاد تدويرها (rPET) باعتبارها الخيار الأكثر صداقة للبيئة عندما يتعلق الأمر بالاحترار العالمي ونضوب طبقة الأوزون وتحمض الأرض وندرة الموارد الأحفورية واستهلاك المياه، والسمية على البشر. وجاءت زجاجات PET في المرتبة الثانية، يليها الزجاج القابل للإرجاع في المرتبة الثالثة، والزجاج غير القابل للإرجاع في المرتبة الرابعة.1 وفي عام 2021، أظهر LCA آخر - هذا بتكليف من الرابطة الدولية للمياه المعبأة (IBWA) - أن زجاجات المياه الـ PET هي، بمقدار بعيد، الخيار الأكثر استدامة مقارنة بعلبة الألمونيوم وكرتونة المشروبات والقناني الزجاجية من حيث الوزن وانبعاثات الغازات الدفيئة واستخدام الوقود الأحفوري واستخدام المياه.2
فهل PET حقًا صديقنا؟ تشير دراسة IBWA، على سبيل المثال، أيضًا إلى أن زجاجات PET الثقيلة التي تحمل ملصقات على الغلاف، مثل تلك المستخدمة في المشروبات الحساسة، لها بصمة أكبر بكثير من الكرتون عندما يتعلق الأمر باستخدام الوقود الأحفوري وانبعاثات غازات الاحتباس الحراري. ويرجع ذلك أساسًا إلى أن زجاجات PET تستهلك طاقة أكبر من الكرتون في مرحلة الإنتاج. ولكن هنا مرة أخرى، يبدو المستقبل مشرقًا بالنسبة لـ PET. فاليوم، تعمل تقنيات إنتاج الزجاجات الجديدة وتعقيمها بشكل كبير على تقليل وزن زجاجات PET المستخدمة في المشروبات الحساسة - وتحسين أداءها البيئي بشكل كبير. علاوة على ذلك، فإن التغليف الكرتوني، الذي يُنظر إليه غالبًا على أنه البديل "الأخضر" للبلاستيك، هو في الواقع أكثر صعوبة في إعادة التدوير، ويرجع جزء كبير من ذلك إلى أنه يتكون من طبقات ومواد متعددة، بما في ذلك الألمونيوم والبلاستيك. بالنسبة للمستهلكين أيضًا، غالبًا ما تكون إعادة تدوير الكرتون المستخدم عملية أقل "وضوحًا". هل تنتمي إلى سلة المهملات الورقية أو البلاستيكية؟ وهل يقبل مجتمعي حتى الكراتين لإعادة التدوير؟ من المؤكد أن أنظمة إعادة التدوير للكرتون متعدد الطبقات أقل توفرًا في جميع أنحاء العالم مقارنةً بتلك الخاصة بـ PET، ويتم بالفعل إعادة تدوير نسبة أقل من عبوات الكرتون.
لمعرفة المزيد حول التأثير البيئي لتعبئة المشروبات، اتصلنا بمركز الكفاءة التابع لشركة GEA في النفخ، والملء والتعبئة والتغليف، ومقره في سالا باغانزا، إيطاليا - وهي شركة تابعة لشركة GEA متخصصة في تكنولوجيا تعبئة الزجاجات المعقمة للمشروبات التي تعتمد على الحليب والمشروبات الحساسة الأخرى، بما في ذلك العصائر والمشروبات. اعتمادًا على احتياجات عملائها، توفر GEA الملء المعقم والتغطية، وإزالة التلوث من الزجاجات والتشكيل، والتكنولوجيا المتكاملة للملء بالنفخ لأي شكل PET، وزجاجات PET/HDPE والإغلاق لكل من عبوات المشروبات عالية الحموضة ومنخفضة الحموضة. تعد آلة التشكيل بالنفخ المعقم الدوارة، الأولى في العالم، من بين الحلول التي تساعد على تقليل الوزن والبصمة البيئية لزجاجات PET. لأكثر من 30 عامًا حتى الآن، تمثلت مهمة GEA في توفير حلول تعبئة زجاجات آمنة وفعالة ومستدامة قدر الإمكان. والبلاستيك هو خيارهم الواضح.
حماية الموارد الثمينة
مدير الابتكار في GEA هي الدكتورة باربرا بريكولي. تساعد بريكولي، المتخصصة في البحث والتطوير، على إبقاء GEA في صدارة الترتيب من حيث الأداء - والاستدامة - لأنظمة تعبئة الزجاجات الخاصة بها. يتضمن ذلك اختبار "حدود" PET المعاد تدويره والبدائل الأخرى الأكثر استدامة للـ PET التقليدي الخام، مثل PET الحيوي. هدفها: أكثر منتجات المشروبات أمانًا ونضارةً وتغذيةً وأطولها أمدًا، وتعبئتها في عبوات بأقل بصمة بيئية ممكنة. تقول بريكولي: "أعتقد أن الناس يميلون إلى التغاضي عن أهم شيء في التعبئة والتغليف: المحتويات". "في حالتنا، نحن متخصصون في المشروبات التي تعتمد على الحليب وغيرها من المشروبات الحساسة، ونظرًا للطلب المتزايد عالميًا على الأطعمة والمشروبات المغذية، فإن هذه المحتويات هي بالفعل موارد ثمينة."
يقوم PET بأفضل وظيفة لضمان سلامتها وصحتها الغذائية، مع تقليل إهدار الطعام، وهي في الواقع قضية بيئية بالغة الأهمية ".- الدكتورة باربرا بريكولي، مديرة الابتكار، تقنيات السوائل والملء في GEA
- الدكتورة باربرا بريكولي، مديرة الابتكار، تقنيات السوائل والملء في GEA
في الواقع، التأثير البيئي لإهدار الطعام كبير جدًا. كشفت دراسة "أثر إهدار الطعام" التي أجرتها منظمة الأغذية والزراعة في الأمم المتحدة أن البصمة الكربونية للأغذية المهدرة تبلغ ما يعادل 3.3 جيجا طن من ثاني أكسيد الكربون. إذا كان "إهدار الطعام" يمثل دولة، فإن هذه الدولة ستحتل المرتبة الثالثة في الانبعاثات بعد الولايات المتحدة والصين فقط.3 فكما تشير الدراسة، الطعام غير المأكول يهدر أيضًا كميات هائلة من الأراضي الصالحة للزراعة (ما يقرب من 30 في المائة من مساحة الأراضي الزراعية في العالم)، ويستهلك قدرًا كبيرًا من موارد المياه العذبة على الأرض، وله تأثير سلبي كبير على التنوع البيولوجي.
إن الحد من إهدار الطعام، كما اتضح، هو عامل رئيسي في مواجهة التحديات البيئية اليوم. وعندما يتعلق الأمر بالمشروبات الحساسة، فإن تقليل النفايات يبدأ بالخطوة الأولى الحاسمة في تعبئة الزجاجات: الملء المعقم. "تعتبر إزالة التلوث جانبًا آخر من جوانب التعبئة يتم تجاهله، ولكنها حقًا المشكلة رقم واحد بالنسبة لنا - وهي أمر بالغ الأهمية لسلامة الأغذية وإطالة العمر الافتراضي وتقليل إهدار الطعام. وتقول بريكولي، الحاصلة على درجة الدكتوراه في الكيمياء، إن PET يجلب مزايا إضافية هنا. "يمكن قولبة PET في أي شكل تقريبًا. نحن نستفيد من هذا من خلال العمل بالتشكيلات خفيفة الوزن، والتي يمكننا إزالة التلوث منها قبل نفخ القوالب. يحل هذا مشكلة الانكماش أثناء التعقيم، لذلك يمكننا استخدام زجاجات أخف تستخدم كميات أقل من البلاستيك. وهذا يعني أيضًا استعانتنا بكميات أقل من الماء والمواد الكيميائية في عملية التعقيم." فائدة بيئية أخرى.
مُعيد تدوير طبيعي
من المؤكد أن العمر الطويل لـ PET يمثل مشكلة عندما تسقط في محيطاتنا وأنهارنا ومدافن النفايات لأنها لا تتحلل بيولوجيًا أو كيميائيًا. لكن هذه الخاصية تشير إلى ربما أكثر فوائدها البيئية إثارة للاهتمام: فهي قابلة لإعادة التدوير بلا حدود - وقابلة لإعادة التدوير مع المواد غير القابلة لإعادة التدوير. يمكن استخدام الـ PET القديم، الذي هو البوليستر أيضًا، ليس في صنع زجاجات وحاويات جديدة من الدرجة الغذائية فقط، ولكن لكل أنواع العناصر - من السجاد إلى الملابس وقطع غيار السيارات ومواد البناء. بمجرد تنظيفه وتمزيقه وصهره، لا يمكن تمييز PET المُعاد تدويره عن PET الخام، وهو جاهز لاتخاذ شكل ووظيفة جديدة. للمساعدة في لفت الانتباه إلى هذا، افتتح متحف البلاستيك أبوابه بمدريد في مايو 2021 لعرض الاستخدامات العديدة والفوائد غير المتوقعة للخامات البلاستيكية. بعد عشرة أيام، في اليوم العالمي لإعادة التدوير، تمت إعادة تدوير كل المتحف - المبنى وجميع المعروضات الموجودة بداخله - بالكامل. هذه ليست مجرد فكرة جميلة. بدأ المصنعون منذ فترة طويلة في استخدام PET المعاد تدويره كمادة قيمة وموفرة للموارد. ومع تزايد الوعي العام، لا تقوم الشركات بعمل الشيء الصحيح فحسب، بل تتحدث عنه كذلك. وكمثال واحد فقط، تعلن Grundig بفخر عن استخدامها لمادة PET المعاد تدويره لصنع أغلفة البراميل لغسالاتها ومجففاتها.
في GEA، ينصب التركيز على استخدام مادة PET المعاد تدويرها (rPET) لزجاجات الطعام الجديدة. تقول بريكولي: "ربما يكون rPET هو الاتجاه الأكثر أهمية الآن في تعبئة الزجاجات، مع وجود لوائح جديدة تتطلب كميات دنيا من rPET". يتطلب توجيه الاتحاد الأوروبي للبلاستيك المخصص للاستخدام الفردي، على سبيل المثال، أن تحتوي زجاجات PET على 25 بالمائة من المواد المعاد تدويرها بحلول عام 2025 وأن تشتمل جميع زجاجات المشروبات البلاستيكية على 30 بالمائة معاد تدويرها بحلول عام 20304. السؤال المطروح في GEA هو ما إذا كان rPET يمثل أي مشاكل تتعلق بتعبئة مشروبات آمنة وفعالة. شرعت بريكولي وفريق البحث والتطوير التابع لها للإجابة على السؤال من خلال مقارنة أداء زجاجات PET الخام وتلك التي تحتوي على 50٪ rPET و100٪ rPET في معالجتين مختلفتين للتعقيم: التعقيم الجاف ببيروكسيد الهيدروجين (على التشكيلات المسبقة) والتعقيم الرطب PAA (على الزجاجات). "وجدنا أن كمية rPET المستخدمة للتشكيل المسبق أو الزجاجة لم تؤثر على عملية التعقيم من حيث الفعالية الميكروبيولوجية والمخلفات الكيميائية على العبوة بعد المعالجة"، تسرد بريكولي. "لذلك بالتأكيد، بالنسبة لمعالجة إزالة التلوث، أظهرنا أن خواص rPET هي نفسها خواص PET الخام." تدعم أنظمة GEA حاليًا استخدام مادة rPET بنسبة 100 بالمائة. وتضيف بريكولي: "الشاغل الوحيد في نسبة الـ 100 بالمائة من مادة rPET هو اللون المصفر قليلًا". "ولكن يمكن حل ذلك باستخدام الإضافات الملونة للبلاستيك - وزجاجة Parmalat 'Blu' PET للحليب هي مثال على ذلك."
البولي إيثيلين تيريفثالات الحيوي: الجيل القادم؟
الفوائد البيئية لاستخدام rPET واضحة. مع إعادة تدوير المزيد من مادة PET، تقل الأراضي القفر في البيئة وتنخفض الحاجة إلى النفط الخام من أجل إنتاج الحبيبات الخام. علاوة على ذلك، عملية إعادة تدوير البلاستيك أقل استهلاكًا للطاقة بكثير من إنتاج البلاستيك الخام من المواد الخام.5 ولكن نظرًا لأنه لا يمكن تلبية كل الطلب على PET من خلال rPET، فإن الباحثين يستكشفون استخدام PET المشتق من المحاصيل الغذائية، مثل قصب السكر والذرة، أو المواد الأولية السليلوزية، مثل مخلفات الذرة. كبديل للـ PET التقليدي المشتق من المواد الأحفورية، تمتلك مادة PET المشتقة حيويًا القدرة على تقليل البصمة البيئية لـ PET بشكل أكبر. "هناك طرق مختلفة لتحويل الكتلة الحيوية إلى PET وما زلنا في المراحل الأولى من التطوير، ولكن تظهر الأبحاث أن انبعاثات الغازات الدفيئة في دورة الحياة لـ PET الخام المشتق بيولوجيًا بنسبة 100 بالمائة (vPET) يمكن أن تكون أقل بكثير من كلا vPET الأحفوري أو rPET الأحفوري"، كما تقول بريكولي. "العيب المحتمل هو أن إنتاج PET المشتق من المواد الحيوية يستهلك المزيد من المياه بشكل عام - بسبب المواد الأولية الزراعية أو عملية التخمير في بعض الحالات - ولكن أتوقع أن يتم تحسين هذه المعالجات حينما يتم تخصيص المزيد من الاهتمام والموارد لهذا الموضوع."
يعتبر PET الحيوي واعدًا على المدى القريب بشكل خاص لأنه، على عكس الخامات البلاستيكية الحيوية الأخرى، هو من نوع "drop-in"؛ فهيكله الكيميائي مطابق للـ PET التقليدي، لذلك يمكن ببساطة "إسقاطه" في البنية التحتية الحالية. تؤكد بريكولي قائلةً: "أنظمة تعبئة الزجاجات والملء لدينا يمكنها التعامل مع الـ PET الحيوي اليوم"، مضيفةً أن العملاء لا يستخدمونه في هذا الوقت، لأنه غير متوفر بعد بكميات كافية وسعر فعال من حيث التكلفة على الأرجح. كما هو الحال مع الوقود البديل، لا تزال المواد الأحفورية تتمتع بميزة عندما يتعلق الأمر بالتكلفة.
فِكر يحتاج للحاق بالركب
نظرًا للقدرة على استخدامه، وإعادة استخدامه، وإعادة تدويره مع المواد غير القابلة لإعادة التدوير، فضلًا عن إنتاجه من مجموعة مواد أولية مختلفة، يبدو PET - وخاصةً PET الحيوي - مرشحًا للاقتصاد التداولي مستقبلًا. وبالفعل، كانت هناك ورقة بحثية عام 2018 بعنوان "البلاستيك الحيوي - حجر الأساس للاقتصاد الدائري؟" - نُشرت في ScienceDirect وتم تقديمها في مؤتمر CIRP لعام 2018 حول هندسة دورة الحياة في كوبنهاغن - وتختتم بملاحظة تبعث على الأمل: "قد يكون البلاستيك الحيوي لبنة بناء مناسبة في الاقتصاد الدائري إذا تم تطوير مسارات الاقتصاد الدائري حقًا." نظرًا للانتقادات الحالية للبلاستيك، قد يكون من المفاجئ للكثيرين أن يتم ذِكر "البلاستيك" و"الاقتصاد التداولي" في نفس الجملة. لكن الواقع ليس بعيد المنال. العلم موجود والتقنية موجودة. تقول بريكولي: "يمكن أن تتعامل أنظمتنا مع 100 بالمائة من rPET ويمكنها التعامل مع زجاجات PET الحيوية بنسبة 100 بالمائة". "أكبر عقبة في هذا الوقت ليست المشاكل التقنية أو نقص الحلول؛ إنها سلوك المستهلك".
يُعتبر PET مشكلة فقط إذا اعتبره الناس بمثابة التخلص من مورد رخيص بدلًا من المورد الثمين كما في الواقع ".- طبقاً لما أضافته الدكتورة باربرا بريكولي، مديرة الابتكار، تقنيات السوائل والملء في GEA
- طبقاً لما أضافته الدكتورة باربرا بريكولي، مديرة الابتكار، تقنيات السوائل والملء في GEA
المراجع
1. "البلاستيك أو الزجاج: تقييم بيئي جديد بمؤشر النفايات البحرية لمقارنة زجاجات الحليب المبستر"، Stefanini، Borghesi، Ronzano & Vignali، المجلة الدولية لتقييم دورة الحياة، يوليو 2020.
2. https://bottledwater.org/environmental-footprint/
3. http://www.fao.org/3/i3347e/i3347e.pdf
5. https://www.recycling-magazine.com/2020/06/08/pet-recycling-towards-a-circular-economy/
