المدونات
ما هو الاتجاه الجديد
-
- يناير 20, 2024
- اقتصاد
- (0)
- 12 Seconds
يعمل العلماء على تحليل تأثير الاقتصاد الدائري، حيث يتم إعادة إنتاج البلاستيك أو إعادة استخدامه أو إعادة تدويره لمنعه من أن ينتهي به المطاف في مقالب القمامة.
ولكن كيف نصل إلى هناك؟
لقد تم إنتاج البلاستيك تقليديًا من خلال نموذج خطي لأخذ وصنع النفايات حيث يتم التخلص من البلاستيك بعد استخدام واحد، يكمن التحدي في إيجاد مسار فعال لا يصبح فيه البلاستيك نفايات أبدًا – وهو هدف الاقتصاد الدائري.
يأخذ النهج الدائري في الاعتبار دورة الحياة الكاملة للمنتج، بما في ذلك معالجة نهاية العمر، في وقت التصميم، يتم إعادة استخدام الموارد الموجودة في مجاري النفايات على أعلى مستوى لتجنب الهدر وتقليل الأثر البيئي، لا يزال الأمر الأكثر صعوبة هو العثور على نهج يقوم بتقييم شامل لإنتاج واستخدام وإعادة استخدام البلاستيك.
تماشياً مع التفكير الدائري، أنشأ علماء في مختبر أرجون الوطني التابع لوزارة الطاقة الأمريكية (DOE)، إطار عمل لتحليل الاستدامة لتقييم استراتيجيات الاقتصاد الدائري المختلفة لفحص تأثيرات الاستدامة للإنتاج والاستخدام وإعادة التصنيع لإعادة استخدام البلاستيك.
قال تروي هوكينز ، رئيس Argonne’s Fuels and Chemicals Group : “تتطلب الاستدامة طويلة المدى لكوكبنا تحولًا كبيرًا من الاقتصاد الخطي، حيث يتم التخلص من البضائع بعد الاستخدام، إلى الاقتصاد الدائري للاسترداد وإعادة التدوير وإعادة الاستخدام”، “يتم حاليًا إرسال العديد من المنتجات ذات المحتوى القابل لإعادة التدوير للتخلص منها.”
استخدم العلماء في أبحاثهم البولي إيثيلين تيريفثاليت (PET)، وهو بلاستيك يستخدم على نطاق واسع في الزجاجات، كمثال لتطبيق إطار النمذجة الدائرية، PET عبارة عن بلاستيك خفيف ومتين يستخدم غالبًا في المياه المعبأة والمشروبات الغازية.
يجمع إطار عمل Argonne التحليلي الشامل لاستدامة الاقتصاد الدائري بين تحليل دورة الحياة (LCA) وتحليل تدفق المواد، يوفر هذا النهج الجديد تقييمًا للتأثير البيئي لزجاجات PET على مدار دورة الحياة بأكملها.
نُشر البحث الجديد في مجلة ACS للكيمياء والهندسة المستدامة .
ما هي العملية؟
في تحليلهم، أخذ الباحثون في الحسبان مقاييس دورة حياة مفصلة لجميع مراحل إعادة تدوير البلاستيك، لقد قاموا بدمج البيانات لاستعادة المواد القيمة، وفرزها وفصلها لإعادة التدوير، والتي أصبحت معقدة بشكل متزايد بسبب العدد الهائل من البلاستيك ومجموعة واسعة من الاستخدامات، من خلال القيام بذلك، تمكن الباحثون من تقديم سيناريوهات ونتائج واقعية.
حلل الباحثون مسارات مختلفة لتحقيق اقتصاد دائري، في أحد السيناريوهات، قاموا بتحليل مدخلات سلسلة التوريد لطريقين تقليديين لإنتاج البلاستيك، بالإضافة إلى إعادة التدوير الميكانيكية والكيميائية.
إعادة التدوير الميكانيكية، هي أكثر عمليات إعادة التدوير شيوعًا، ولكن لها عيوب، تستعيد العملية البلاستيك عن طريق الفرز والتنظيف والطحن وإعادة التحبيب والتركيب، في كل مرة يتم إعادة تدوير البلاستيك بهذه الطريقة، تتدهور جودته، يمكن إعادة تدوير البلاستيك الجديد ذي الدرجة المنخفضة عددًا محدودًا جدًا من المرات قبل أن يصبح متحللًا للغاية بحيث لا يمكن استخدامه.
بمعنى ما، تلتقط إعادة التدوير الكيميائي، حيث تنتهي إعادة التدوير الميكانيكي، تقنية ناشئة، إعادة التدوير الكيميائي تقسم البلاستيك إلى مكوناته الأصلية، مما يخلق مادة عالية الجودة يمكن إعادة تدويرها، أو تحويلها إلى منتج ذي قيمة أعلى، بهذه الطريقة، يمكن استخدام إعادة التدوير الكيميائي لإعادة تدوير النفايات غير المناسبة لإعادة التدوير الميكانيكي.
لكل منها مزاياه وعيوبه، إعادة التدوير الميكانيكية لها بصمة كربونية أصغر، باعتبارها تقنية أحدث، فإن إعادة تدوير المواد الكيميائية أكثر تكلفة، واستخدام الطاقة وانبعاثات غازات الاحتباس الحراري (GHG) يمكن مقارنتها بالبلاستيك الجديد.
ما هي النتائج؟
في الدراسة، سعى العلماء إلى تحديد كيفية عمل الميكانيكية وإعادة التدوير معًا.
في أحد السيناريوهات، استكشف الباحثون دمج إعادة التدوير الميكانيكية والكيميائية في سلسلة التوريد، قرروا أنه في حين أن دمج إعادة التدوير الميكانيكية والكيميائية لم يقلل أو يزيد من انبعاثات غازات الدفيئة، تم تقليل توليد النفايات الصلبة بنسبة 44٪ مقارنة بالممارسة الحالية.
وجد الباحثون، أن أي مسار دائري معين يمكن أن يتسبب في تلوث، وتأثيرات مناخية لا تحدث بالتوازي، على سبيل المثال، قد يقلل المسار الذي يستخدم إعادة التدوير الميكانيكي من انبعاثات غازات الدفيئة، ولكنه يزيد من الاعتماد على البلاستيك الجديد بسبب انخفاض معدلات إعادة التدوير.
وقالت المؤلفة الرئيسية جراسيدا ألفاريز: “لقد قررنا أنه قد تكون هناك مقايضات بين تحسين التدوير وتقليل التأثيرات البيئية الأخرى مثل انبعاثات غازات الاحتباس الحراري أو استهلاك المياه “.
على سبيل المثال، أدت زيادة حصة الزجاجات المعاد تدويرها ميكانيكيًا إلى خفض انبعاثات غازات الدفيئة بنسبة 14٪ أثناء استخدام إعادة التدوير الكيميائي وإعادة التدوير، ولم يؤثر ذلك على انبعاثات غازات الدفيئة مقارنة بالممارسة الحالية، وأدى استخدام إعادة التدوير الميكانيكي إلى تقليل توليد النفايات الصلبة بنسبة 36٪ مقارنة بالحالة الحالية، على عكس الانخفاض بنسبة 44٪ في توليد النفايات الصلبة الذي تم تحقيقه من خلال دمج إعادة التدوير الكيميائي وإعادة التدوير، كما هو مذكور في السيناريو الأول.
ومع ذلك، ستلعب الميكانيكية والكيميائية، وإعادة التدوير دورًا مهمًا في تحقيق اقتصاد دائري، وقالت Gracida Alvarez: “يشير تحليلنا إلى أنه مع استمرارنا في تحسين إعادة التدوير الكيميائي، وإعادة التدوير للأعلى لتوليد انبعاثات أقل من غازات الاحتباس الحراري واستهلاك المياه، فإن إعادة التدوير الميكانيكي توفر حاليًا فوائد كبيرة”.
لماذا هو مهم؟
يعد التلوث البلاستيكي أحد أكبر التهديدات البيئية لكوكبنا، تقدر شركة بلاستيك أوروبا، أنه في عام 2019 وحده، أنتج الاقتصاد العالمي 368 مليون طن من البلاستيك، والتي من المتوقع أن تتضاعف في السنوات العشرين القادمة.
من نفايات البلاستيك المتولدة، يتم إعادة تدوير 9 % فقط، بينما ينتهي الأمر، بالباقي في مكبات النفايات أو يتم حرقها، وفقًا لوكالة حماية البيئة الأمريكية.
لا يوجد حل رصاصة فضية، قال هوكينز، إن استخدام عمليات إعادة التدوير الثلاث بالترادف، أو إعادة التدوير المتتالي، مهم في الاقتصاد الدائري، يحافظ نهج التعاقب على المواد المتداولة على أعلى مستوى من الجودة والقيمة الاقتصادية والبيئية لأطول فترة ممكنة، ويشبه نهج الشلال بالشلال، حيث تنخفض جودة الراتنج البلاستيكي لأنه يتدفق من خلال الاستخدامات في الاقتصاد.
وقال هوكينز : “سيكون الجزء العلوي من الشلال عبارة عن زجاجة بلاستيكية شفافة، تليها حاوية بلاستيكية ملونة أو غير شفافة، ويمكن إعادة تدوير هذه الزجاجة بدورها إلى ألياف البوليستر، واستخدامها لإنتاج الملابس أو السجاد”، “إذا كانت الألياف هي الجزء السفلي من الشلال، فيمكننا استخدام إعادة التدوير الكيميائي لإعادة المواد إلى القمة”.
ما سبب أهمية التعاون؟
تعاون باحثو Argonne بشكل وثيق مع شركاء من القطاعين العام والخاص، الذين قدموا البيانات والخبرة للمشروع.
