استمع إلى المقال

استخدامات كثيرة ومتعددة ما يميّز مادة البلاستيك فهي تدخل في صناعة الكثير من الأدوات بمختلف المجالات مثل الطب، حيث نجدها مثلا في الحقن وعدسات النظارات، إضافة إلى ذلك فهي عنصر أساسي في صناعة الإلكترونيات، أي التمكين من امتلاك هواتف وحواسيب رخيصة وخفيفة، بل وحتى السيارات الكهربائية استفادت من مادة البلاستيك، لأن تخفيض الوزن يزيد من المسافة التي يمكنها قطعها بشحنة واحدة من بطارياتها.

المواد البلاستيكية خفّضت التكاليف في جميع الصناعات، فمن الصعب أن تجد منزل في العالم لا يحتوي على عشرات المنتجات البلاستيكية، هذا ما يفسر انتشارها في كل مكان.

لكن لا تقلق عزيزي القارئ، فهذه المقالة ليست لتمجيد مادة البلاستيك، فإذا كانت كذلك، فلماذا كلّ هذه الضجة الإعلامية حول أضرارها.

 لذا، دعني أطمئنك قليلا، فالحق يقال إن مادة البلاستيك هي واحدة من أسوأ اختراعات البشرية على مرّ التاريخ، فالبلاستيك نقمة بيئية ومناخية وصحية، وسأثبت لك ذلك بالأرقام.

بعض مخاطر البلاستيك بالأرقام

البلاستيك يعتبر من المواد المهمة حيث تم استخدامها في العديد من المجالات مثلا في الطب، بدايةً من الحقن ومرورا بعدسات النظارات، كما أنه جزء لا يتجزأ من الإلكترونيات، مما يجعل الهواتف وأجهزة الكمبيوتر الرخيصة وخفيفة الوزن ممكنة اليوم، حتى أن البلاستيك كان له دور في جعل السيارات الكهربائية أكثر عملية، لأن خفض الوزن يساعد على إطالة المدى الذي يمكنها الذهاب إليه مع الشحن في بطارياتها.

الآن عزيزي القارئ، أنا متأكد من أنك بدأت تقلق، وتتساءل، هل من المعقول أن المقالة كُتبت لمدح مادة البلاستيك، إذا لماذا كل هذه الضجة الإعلامية حول مساوئ هذه المادة.

عزيزي القارئ دعني أهدأ من روعك قليلا، فالحق يقال إن مادة البلاستيك إحدى أسوأ اختراعات البشرية على مدى التاريخ الإنساني، البلاستيك كارثة بيئية ومناخية وصحية، ودعني أثبت لك ذلك بالأرقام.

وفقا لتقرير صادر عن منظمة التعاون الاقتصادي والتنمية في عام 2019، تم إنتاج حوالي 350 مليون طن من النفايات البلاستيكية على الصعيد العالمي سنويا، ومن هذه الكمية الهائلة، يتم إعادة تدوير ما يُقدر بنسبة 9 بالمئة فقط، في حين يكون مصير المتبقي، أي ما يعادل 91 بالمئة، في مكبات النفايات، أو تتراكم كنفايات في البيئة.

الوضع البيئي الحالي مأساوي بشكل خاص في البلدان النامية، حيث غالبا ما تفتقر الهياكل الأساسية لإدارة النفايات إلى الكفاءة والتمويل الكافي، وبسبب هذا الواقع، تنشأ مشاكل بيئية وصحية خطيرة، مثل تلوث التربة والمياه وانتشار النفايات البلاستيكية في المناطق الطبيعية.

النفايات البلاستيكية تنتشر في كل مكان، وتتراكم بشكل مقلق في المحيطات، حيث ينتهي الأمر بحوالي 8 ملايين طن متري من البلاستيك في البحار والمحيطات سنويا.

وفقا لدراسة نُشرت في صحيفة “الغارديان” البريطانية، تم اكتشاف تلوث البلاستيك الدقيق في الدم البشري لأول مرة، حيث تم العثور على جزيئات صغيرة في نسب تصل إلى 80 بالمئة من الأشخاص المشاركين في الاختبار.

هذا الاكتشاف يشير إلى أنه يمكن للجسيمات البلاستيكية أن تنتقل في جسم الإنسان، وتستقر في الأعضاء؛ ومع ذلك، فإن تأثير هذا التلوث على الصحة لا يزال غير معروف في الوقت الحالي؛ ومع ذلك، يشعر الباحثون بالقلق؛ لأنه تم توثيق أضرار اللدائن الدقيقة على الخلايا البشرية في دراسات المختبر، ونعلم بالفعل أن جزيئات تلوث الهواء تدخل الجسم، وتسبب ملايين الوفيات المبكّرة سنويا.

حرق البلاستيك يُعتبر من الممارسات الشائعة في البلدان النامية التي تستورد البلاستيك من المناطق الأكثر ثراء مثل الولايات المتحدة والاتحاد الأوروبي، وهذا يمكن أن يتسبب في إصدار غازات سامة، مما يتسبب في ضرر للفئات الأشد ضعفًا. وبالإضافة إلى ذلك، يُسبب هذا النوع من الممارسات انبعاثات غازات الاحتباس الحراري، على الرغم من أن قدر هذه الانبعاثات قد تكون أقل بشكل عام من الانبعاثات التي تحدث أثناء صنع البلاستيك على نحو رئيسي.

علاقة متناقضة بين الإنتاج والحماية

بفضل التكنولوجيا، تم تمكين الابتكار والانتشار الواسع لمادة البلاستيك؛ ومع ذلك، فإنها أيضا المسؤولة عن الكوارث المرتبطة بهذه المادة، ومن الناحية المقابلة، فإن التكنولوجيا تلعب دورا حاسما في تخليص البشرية من آثار البلاستيك السلبية على البيئة والمناخ.

فقد تم تطوير تقنيات تدوير البلاستيك التي تساهم في إعادة استخدامه وتحويله إلى منتجات جديدة، وهذا يساهم في تقليل النفايات البلاستيكية والحد من التلوث.

مع تزايد الاهتمام العالمي بالقضايا البيئية وزيادة الوعي بأهمية الممارسات الاستدامة، أصبح التطور التكنولوجي ضرورة لا غنى عنها في تنفيذ ممارسات إعادة التدوير والتحول إلى اقتصاد دائري يحد من استهلاك الموارد الطبيعية، ويحافظ على البيئة، وتقنيات مثل التحلل الحيوي وإعادة التدوير المتقدمة والتصميم المستدام تعتبر نتاجا للتقدم التكنولوجي وتساهم في حلول بيئية أكثر استدامة للتعامل مع البلاستيك ومخلفاته.

وفقا لتقارير النفايات الصلبة، سجلت سلوفينيا وألمانيا أعلى معدلات إعادة تدوير النفايات الصلبة بين دول منظمة التعاون الاقتصادي والتنمية في عام 2021، حيث بلغت 58.5 بالمئة و46.3 بالمئة على التوالي؛ وفي السياق نفسه، تفاخرت كوريا الجنوبية بمعدل إعادة تدوير يتجاوز 56 بالمئة في عام 2020، ومن بين أعلى 10 معدلات إعادة تدوير داخل منظمة التعاون الاقتصادي والتنمية، تتبوأ تسع دول أوروبية مراكز متقدمة.

هذه الأرقام تؤكد الحاجة الملحّة لتعزيز كفاءة إعادة التدوير والاستفادة من تقنيات التقدم التكنولوجي في العصر الحديث، هناك العديد من التقنيات المتاحة لإعادة التدوير على السوق، والتي تعمل على تحسين وأتمتة عمليات إعادة التدوير، إذا دعونا نخوض في المزيد من المعلومات حول هذه التقنيات.

تكنولوجيا إعادة التدوير

هي عملية تحويل المواد الصلبة النفايات المهملة إلى منتجات جديدة يمكن بيعها، تعتمد تلك التقنيات على التطورات العلمية لتحويل النفايات البلاستيكية إلى منتجات قابلة للتدوير مرارا وتكرارا.

تركز تكنولوجيات إعادة التدوير على تحويل النفايات والمواد المهملة إلى موارد قيمة بهدف الحد من الاستخدام المفرط للموارد الطبيعية.

بغض النظر عن التقنية المستخدمة، تتكون عملية إعادة التدوير العامة من ثلاث خطوات رئيسية، وهي.

• جمع وفرز مجموعة متنوعة من المواد القابلة لإعادة التدوير.

• معالجة هذه المواد من خلال عمليات التصنيع أو إعادة التجهيز لتحويلها إلى منتجات جديدة.

• بيع أو شراء هذه المنتجات لتداولها في السوق.

إعادة تدوير المواد الكيميائية

إعادة التدوير الكيميائي هي عملية تحويل البلاستيك الصلب إلى شكله الأصلي، والمعروف أيضا بالبلاستيك البكر المكافئ، تستخدم إعادة التدوير الكيميائي مجموعة من التقنيات الجديدة في مجال إدارة النفايات، تحول البلاستيك الصلب إلى مواد معاد تدويرها (مواد خام ثانوية) التي كانت في الماضي صعبة أو غير اقتصادية لإعادة التدوير ميكانيكيا.

الطلب يتزايد على المواد الخام الثانوية على نحو متواصل، نظرا للتوجه نحو أهداف أكثر استدامة، والتقدم في عمليات إعادة تدوير المواد الكيميائية، وتفضيل العملاء لهذه المواد.

يجب أن نلاحظ أن المواد الثانوية التي تمت إعادة تدويرها كيميائيا تحل محل المواد الخام الأولية في سلسلة التوريد الصناعية، وتقلل من انبعاثات الكربون.

هناك ثلاث خطوات رئيسية تشكل عملية إعادة التدوير الكيميائي للنفايات البلاستيكية وتحويلها إلى مكوناتها الأصلية:

• التحويل

عملية إعادة التدوير تبدأ بتحويل البوليمرات، وهي الجزيئات الهيدروكربونية طويلة السلسلة الموجودة في البلاستيك، إلى جزيئات أصغر من خلال الانحلال الحراري أو التغويز، يتم تقسيم البوليمرات إلى بلاستيك مختلط أو مرتب، ويتم استخدام هذه الجزيئات القصيرة كمواد وسيطة للتفاعلات الكيميائية الجديدة.

• التحلل

يأتي بعد ذلك مرحلة التحلل حيث يتم تقسيم البوليمرات إلى مونومرات، وهي وحدات البناء الأساسية للبوليمرات، يتم تنفيذ هذه العملية بواسطة التسخين أو المواد الكيميائية باستخدام المذيبات لتفكيك البوليمرات إلى وحداتها الأساسية.

• التطهير

هذه هي الخطوة الأخيرة في عملية إعادة التدوير الكيميائي؛ وفي هذه الخطوة، لا يتم تفكيك البوليمر أو تعديله، بل تستخدم المذيبات لفصل البوليمرات عن الإضافات أو الملوثات الأخرى المحتملة، ويتم ضمان نقاء المواد البلاستيكية المعاد تدويرها من خلال عمليات التطهير.

من خلال هذه العمليات، يتم تحقيق إعادة تدوير البلاستيك الكيميائي، حيث يتم تحويل النفايات البلاستيكية إلى مواد بلاستيكية جديدة ومكوناتها الأصلية، مما يساهم في تقليل استخدام المواد الخام الأولية وتقليل النفايات البلاستيكية المتراكمة.

إعادة التدوير الميكانيكي

عملية إعادة التدوير الميكانيكي تتمثل في تحويل النفايات البلاستيكية إلى مواد بلاستيكية ثانوية دون تغيير التركيب الكيميائي الأصلي للمادة، وتعتبر هذه العملية مناسبة لجميع أنواع البلاستيك الحراري، وهي النهج الأكثر شيوعا المستخدم لإعادة تدوير البلاستيك.

عملية إعادة التدوير الميكانيكي تشمل سلسلة من الخطوات المعالجة التي يجب اتباعها. وفيما يلي تفصيل لهذه الخطوات.

• الجمع

جمع المنتجات البلاستيكية المنتهية الصلاحية يتم من مصادر النفايات المنفصلة والمختلطة.

• الفرز الأول

عند وصول النفايات البلاستيكية المجمّعة إلى مصنع إعادة التدوير؛ ويتم فرزها، قد يتم تنفيذ بعض عمليات الفرز في مرحلة الجمع؛ ومع ذلك، إذا كان هناك حاجة إلى مزيد من الفرز بناء على اللون أو السماكة، يمكن تنفيذه في هذه المرحلة.

• التمزيق

بعد ذلك، يتم تمزيق النفايات البلاستيكية المجمعة والمفروزة إلى قطع صغيرة قبل إعادة استخدامها.

• الغسيل

تنظيف النفايات البلاستيكية الممزقة يتم لإزالة الغبار والتراب، مما يضمن تنظيف البلاستيك قبل المرحلة التالية، غالبا ما تحتوي النفايات على بقايا من الأطعمة أو المشروبات أو الملصقات.

• الفرز الثاني

إعادة فرز البلاستيك مجددا والتحكم فيه يتم قبل إرساله إلى مرحلة البثق.

• البثق

في هذه المرحلة، يتم تحويل الرقائق البلاستيكية إلى كريات متجانسة وجاهزة للاستخدام في تصنيع منتجات جديدة.

إعادة التدوير العضوي

في عملية إعادة التدوير العضوي، يتم معالجة المواد البلاستيكية القابلة للتحلل البيولوجي من خلال التحلل الميكروبيولوجي المنظم في ظروف هوائية أو ظروف غير هوائية.

عملية إعادة التدوير العضوي تم تطبيقها على فئات معينة من البوليمرات التي يمكن تحويلها إلى مخلفات عضوية مستقرة، وثاني أكسيد الكربون، والميثان، والماء تحت تأثير الكائنات الحية الدقيقة.

عندما يتم إجراء إعادة التدوير العضوي في ظروف هوائية، يتم تحويل النفايات العضوية إلى مواد تسميدية، تُعاد هذه المواد على نحو أساسي إلى التربة، وتستخدم كسماد بيولوجي لدعم نمو المحاصيل الزراعية الجديدة، وفي المقابل، عندما يتم إعادة التدوير في ظروف غير هوائية، فإن النفايات يتم استخدامها بشكل رئيسي كمصدر للطاقة.

إعادة تدوير المونومر

إعادة تدوير المونومر أو إزالة البلمرة هي أحد أنواع إعادة التدوير التي تستخدم لتفكيك الجزيئات البوليمرية الطويلة داخل المواد البلاستيكية إلى وحدات البناء الأساسية والمعروفة باسم المونومر، حيث يتم استخدام هذه وحدات بناء المونومر لإنتاج مواد بلاستيكية جديدة ذات خصائص مماثلة.

نتيجة لعملية إعادة تدوير المونومر، يتم عكس تركيبة المكونات الكيميائية للبلاستيك، مما يجعلها مواد بلاستيكية معاد تدويرها أكثر استقرارًا وملائمة للاستخدام المستدام.

إعادة تدوير الذوبان

عادة التدوير الذوباني، تقوم بفصل البوليمرات عن النفايات البلاستيكية بطريقة تعيد البوليمرات إلى هيكلها الكيميائي الأصلي، وتتضمن إعادة التدوير الذوباني إذابة البوليمرات الموجودة في النفايات البلاستيكية في مذيبات، مما يسمح بفصلها واسترجاعها في صورتها النقية، ويتم تطبيق عملية إعادة التدوير الذوباني في العديد من الصناعات، بما في ذلك.

• كلوريد البولي فينيل (PVC)

• البوليستيرين (PS)

• النايلون (PA)

• البولي بروبيلين (PP)

عملية إعادة التدوير الذوباني تتم عن طريق تقسيم هذه البوليمرات إلى مونومرات عالية الجودة وفردية، وتستخدم هذه المونومرات لإنتاج بوليمرات جديدة بنفس الخصائص الأصلية للمواد، ويؤدي هذا في النهاية إلى زيادة معدلات إعادة التدوير وتقليل الحاجة إلى استخدام البلاستيك في البيئة.

إعادة تدوير نفايات الإنترنت

صناعة إعادة التدوير تتبع تطورات التكنولوجيا وتتبناها بشكل متسارع، حيث يعتقد الخبراء في مجال إعادة التدوير أن تقنيات إدارة النفايات المرتبطة بالإنترنت والأشياء المتصلة يمكن أن تساعد على التغلب على التحديات اللوجستية لصناعة إعادة التدوير.

هذه التقنيات تشمل مستشعرات مستوى الملء، وصناديق ذكية، وأجهزة استشعار لتقييم جودة المواد، ويستخدم مستشعر مستوى الملء لمراقبة حاويات القمامة وتحديث فرق جمع النفايات على نحو دقيق، وفي فترات زمنية محددة.

إضافة إلى ذلك، تعتمد شركات إدارة النفايات وشركات إعادة التدوير تقنية تحديد الترددات الراديوية لتتبع الأصول المتعلقة بعملياتهم. هذا يساعدهم في تتبع وإدارة أوامر العمل وإصلاح حاويات النفايات بفعالية.

بفضل التكنولوجيا المتقدمة والتقنيات المتاحة، تتطور صناعة إعادة التدوير، وتتبنى حلولا مبتكرة لتحسين عملياتها وتعزيز كفاءتها.

الروبوتات

إعادة التدوير الميكانيكية هي نهج مألوف ومركز في استعادة المواد البلاستيكية إلى حالتها الأصلية؛ ومع ذلك، واجهت الشركات تحديات مثل تلوث النفايات ونقص العمالة أثناء عمليات إعادة التدوير الميكانيكية، للتغلب على هذه التحديات، قامت الشركات الناشئة بتطوير روبوتات لإعادة التدوير لتحسين وتأثير خطوط الفرز باستخدام أنظمة الفرز الذكية المدعومة بالذكاء الاصطناعي.

استخدام الروبوتات في إعادة التدوير يتيح التغلب على القيود البشرية؛ ونتيجة لذلك، يتم زيادة سرعة فرز النفايات وتقليل الأخطاء (خاصة أثناء عملية الفرز) وتحسين الكفاءة في الاختيار.

الذكاء الاصطناعي

 دمج الذكاء الاصطناعي في ممارسات إعادة التدوير لا يقلل من دور الذكاء البشري، بل يعززه ويجعله أكثر إبداعا، يتم تحقيق ذلك من خلال تعزيز كفاءة وفعالية إعادة التدوير، تمت أتمتة تحليل المواد وفرزها والتقاط القمامة، وهذا يعزز صحة العمال بتقليل تعرضهم المباشر لمجاري النفايات الخطرة.

العمليات الآلية الجديدة قدمت فرصا للشركات الناشئة لاستخدام تقنيات التعلم الآلي ورؤية الكمبيوتر للكشف عن أنماط وفهم المعلومات الحيوية والقيام بتنبؤات دقيقة وأداء المهام المعقدة بأقل قدر من التدخل البشري.

هذه التقنيات أدت إلى تحسينات كبيرة في العمليات التجارية لإعادة التدوير، مما سمح للشركات الناشئة بزيادة الإنتاجية وتقليل التكاليف وتوسيع نطاق عملياتها بسرعة أكبر.

حماية البيئة

باستخدام تقنيات إعادة التدوير المتطورة، يمكن أن نفتح بابا جديدا نحو مستقبل يحمي البيئة، فعندما نعتمد هذه التقنيات المبتكرة، نجعل عمليات إعادة التدوير أكثر كفاءة وفعالية، ونضمن تحقيق نتائج فعالة.

هذه الجهود تتيح لنا الحد الأدنى من الضرر للبيئة، إذ يتم تقليل كمية النفايات التي تنتهي في المكبات، والتي تسبب تلوثًا وتأثيرات سلبية على النظام البيئي. بدلاً من ذلك، يتم استعادة المواد وإعادة استخدامها بطرق جديدة ومبتكرة، مما يقلل من استنزاف الموارد الطبيعية واستخدام الطاقة.

من خلال الاستثمار في التكنولوجيا وتعزيز البحث والتطوير، سيزداد تطور تقنيات إعادة التدوير وتحسينها. سيصبح بإمكاننا استخدام الذكاء الاصطناعي وتقنيات التحليل البيانات والتطبيقات الذكية لتحسين عملياتنا، وتحقيق مستويات أعلى من دقة وكفاءة.

تأثير هذه الجهود سيكون تراكميًا على المدى الطويل. فكلما استخدمنا تقنيات إعادة التدوير الحديثة بشكل أكبر، ستزداد فوائدها وتأثيرها الإيجابي على البيئة. سيساهم ذلك في خلق مستقبل أكثر استدامة ومراعاة للبيئة للأجيال القادمة.