البلاستيك موجود في كل مكان وهو هنا ليظل. وبفضل خصائصه الفريدة وطبيعته الخفيفة ومرونته، يُساهم بشكل كبير في الاستدامة. من المواد الإنشائية طويلة الأمد إلى التعبئة والتغليف ذات الاستخدام الواحد، يلعب البلاستيك دورًا حيويًا في العديد من الوظائف المجتمعية. ومع ذلك، هناك جانب مظلم للإنتاج الحالي واستخدام البلاستيك.
النظام العالمي للبلاستيك يعتمد بشكل أساسي على النموذج الخطي ويعتمد على المواد الخام الأحفورية، حيث يتم جمع حوالي 14% فقط من نفايات البلاستيك لإعادة التدوير عالميًا. وتعد انبعاثات غازات الدفيئة الناتجة عن إنتاج واستخدام البلاستيك الأحفوري كبيرة، إذ تشكل حوالي 5% من الانبعاثات العالمية. بالإضافة إلى ذلك، يُعرف البلاستيك بتأثيره الضار في نهاية عمره، حيث يلوث البيئة ويتحلل إلى جزيئات بلاستيكية دقيقة تضر بكل من البشر والكوكب.
العمل نحو المواد الخام الكربونية المتجددة
لمعالجة هذه القضايا، يجب على المجتمع إيجاد طرق لإنتاج واستخدام والتخلص من البلاستيك بشكل أكثر استدامة. يعد تطبيق مبادئ الاقتصاد الدائري (الاستراتيجيات المعروفة بـ ""R-strategies"") لزيادة الرفض، وإعادة الاستخدام، وإعادة التدوير للبلاستيك أمرًا أساسيًا. ومع ذلك، بينما يمكننا رفض وإعادة استخدام بعض المنتجات البلاستيكية، لا يمكننا القضاء على جميع البلاستيك بسبب وظائفها الفريدة التي نعتمد عليها يوميًا. لتحقيق أهداف التنمية المستدامة، يجب على صناعة البلاستيك الانتقال من المواد الخام الأحفورية إلى مصادر الكربون المتجددة، مثل البلاستيك المعاد تدويره، والكتلة الحيوية، وثاني أكسيد الكربون، والهيدروجين الأخضر.
لماذا تعتبر الكتلة الحيوية وثاني أكسيد الكربون ضرورية لتكملة إعادة التدوير
من المحتمل أن تلعب إعادة التدوير دورًا كبيرًا في نظام البلاستيك المستقبلي، حيث إنها تستخدم فعّالًا نفايات البلاستيك كمادة خام وتحافظ على الموارد. ومع ذلك، حتى إذا وصلت معدلات إعادة التدوير العالمية إلى الحد الأقصى النظري لها، يمكن فقط إنتاج حوالي 60-70% من إجمالي الأحجام من مواد بلاستيكية معاد تدويرها بسبب الفاقد خلال الإنتاج، والاستخدام، والجمع، والتحلل البيولوجي، وتكوين الجزيئات الدقيقة، وفقدان العائد في عملية إعادة التدوير.
لذلك، في المستقبل المستدام الخالي من الوقود الأحفوري، نحتاج إلى إنتاج البلاستيك البكر المستدام لتكملة إعادة التدوير. والخيارين المتبقيين من الكربون المتجدد هما الكتلة الحيوية وثاني أكسيد الكربون. بالإضافة إلى ذلك، تشير التوقعات إلى زيادة حادة في الطلب العالمي على البلاستيك حتى عام 2050 نتيجة لارتفاع مستويات المعيشة العالمية والتصنيع. وهذا يعني أنه يجب علينا رفض وإعادة استخدام وإعادة تدوير أكبر قدر ممكن من البلاستيك، مع تغطية الخسائر النظامية وتلبية الطلب المتزايد من خلال الإنتاج البكر المستدام.
كيفية تحديد أفضل مزيج من الكربون المتجدد
في نظام بلاستيك مستدام خالٍ من الوقود الأحفوري، ما هي النسبة التي ستشكلها البلاستيكات المعتمدة على الكتلة الحيوية؟ وماذا عن ثاني أكسيد الكربون المحتجز؟ يعد تحديد أفضل مزيج من الكربون المتجدد لإنتاج البلاستيك المستدام أمرًا صعبًا. وغالبًا ما تظل المناقشات حول البلاستيكات المعتمدة على الكتلة الحيوية سطحية، مع التركيز على ما إذا كانت البلاستيكات الحيوية دائمًا أكثر استدامة في أي تطبيق. إن غياب منظور طويل الأجل لمسارات الكربون المتجدد يجعل من الصعب على صانعي السياسات والصناعة اتخاذ قرارات فعالة.
تشير منظمة ""TNO""، وهي منظمة بحثية مستقلة مقرها هولندا، إلى أنه لفهم دور البلاستيكات المعتمدة على الكتلة الحيوية، يجب علينا فحص مسارات الكربون المتجدد المختلفة وفقًا لتطبيق المنتج. ويتضمن ذلك مطابقة المواد الخام والتقنيات التحويلية الصحيحة مع المنتجات والتطبيقات المناسبة في المواقع الجغرافية المناسبة.
إطار العمل ذو الثلاث خطوات من TNO لمقارنة المسارات
لتحديد المسار الأنسب، قامت منظمة TNO بتطوير إطار عمل مكون من ثلاث خطوات لمقارنة المسارات الخاصة بالبلاستيكات المعتمدة على الكتلة الحيوية وCO2 وفقًا للتطبيقات. يتم تعريف المسارات لإنتاج البلاستيك المستدام من مصادر غير أحفورية على النحو التالي:
بديل معتمد على الكتلة الحيوية (جديد): يعني أن البوليمر المعتمد على الكتلة الحيوية مع هيكل كيميائي مختلف (بديل) وخصائص مشابهة أو أفضل يمكن أن يستخدم لتحقيق نفس الوظيفة. تشمل الأمثلة PLA وPEF وPHAs.
بديل معتمد على الكتلة الحيوية بتقنية الـ ""Drop-in"": يعني أن الكتلة الحيوية تُستخدم لإنتاج نفس الكتل الكيميائية (والبوليمرات) التي يتم استخراجها حاليًا من المصادر الأحفورية.
المعتمد على CO2: يشير إلى استخدام ثاني أكسيد الكربون المحتجز لصناعة نفس الكتل الكيميائية والبوليمرات التي يتم استخراجها حاليًا من المصادر الأحفورية، مما يجعله أيضًا مسارًا بتقنية ""Drop-in"".
يجب مقارنة المسارات الثلاثة لتحديد التوازن الأمثل بين الاستدامة والجدوى الاقتصادية لمنتج معين. تتلخص خطوات إطار العمل الثلاثة: البحث، المقارنة، والقرار.
أساس لاتخاذ القرارات الاستراتيجية
يُشكل هذا النهج أساسًا للخيارات الاستراتيجية بشأن أفضل مسار للبلاستيكات المعتمدة على الكربون المتجدد لكل منتج، مع تحقيق توازن بين الاستدامة والجدوى الاقتصادية. يمكنه تقدير أداء المسارات أو التقنيات في مراحلها المبكرة استنادًا إلى البيانات الأولية.
تم تصميم الخطوات الثلاث لتكون سهلة المتابعة. ورغم أن النهج يبدو بسيطًا، إلا أن تحديد الاستدامة والجدوى الاقتصادية والتحسين اللاحق للنظام يتطلب تحليلًا دقيقًا للاستدامة من خلال منهج سلسلة القيمة، مع تحسين النظام بناءً على التأثيرات والقيود المختلفة.
يمكن لإطار العمل هذا دعم المنظمات العالمية وصانعي السياسات والجهات الصناعية مثل مالكي العلامات التجارية، والمنتجين، والمركبين، لإجراء فحص سريع لأكثر الحلول استدامة وقابلية اقتصادية لمنتجاتهم أو نطاقاتهم. من خلال تجميع النتائج عبر جميع المنتجات البلاستيكية الرئيسية، يمكن للمساهمين تطوير رؤى حول الانتقال نحو مستقبل دائري مستدام.
تتيح تحديد المسار الأنسب لكل نوع من البلاستيك وتطبيقاته بسرعة تقديم إرشادات للقرارات والإجراءات اللازمة لتحقيق الانتقال. كما تسمح النتائج المجمعة للمستخدمين باستخلاص استنتاجات حول الحصة الإجمالية للبلاستيكات المعتمدة على الكتلة الحيوية مقابل البلاستيكات المعتمدة على CO2، وفي أي المنتجات يكون تطبيق البلاستيك الحيوي هو الأكثر منطقية، مما يفتح الفرص السوقية.
إرشاد الانتقال إلى البلاستيك المستدام
يُمهِّد إطار العمل المكون من ثلاث خطوات الطريق نحو حلول ليست فقط مستدامة ولكن أيضًا قابلة للتطبيق ماليًا وذات فائدة لميزتك التنافسية.
المصدر: المنتدى الاقتصادي العالمي
