لا يمكننا التخلي عن البلاستيك: فهل يمكن أن نجعله أكثر استدامة؟

يمثّل البلاستيك مادة متعددة الاستخدامات والاحتمالات، فهو يحمل البقالة، ويلتقط الصور، وهو من المواد المستخدمة في صُنع معاطف التزلج، وكراسي المكاتب، وفرش الأسنان، والحقائب. يستطيع البلاستيك تحقيق كل هذا اعتماداً على وحدة البناء الأساسية نفسها: البوليمرات؛ وهي سلاسل ضخمة من الجزيئات. يمكن أن يتحول البوليمر إلى حقيبة صلبة، أو شريحة تغليف رقيقة، وذلك اعتماداً على نوع البوليمر، والمواد الكيميائية المضافة إليه، وطريقة تحويله إلى منتج نهائي.

تنوع البلاستيك مصدر نجاحه

يمثّل هذا التنوع سر روعة البلاستيك ومرونة استخدامه ونجاحه الكبير. لكن هذا النجاح يُعَدُّ أيضاً أحد الأسباب التي أدّت بنا إلى مواجهة أزمة ضخمة من التلوث بالبلاستيك. فنحن نعتمد على البلاستيك إلى درجة كبيرة للغاية، إلى درجة أن كمية البلاستيك الموجودة حالياً على الكوكب تزن أكثر من الحيوانات البرية والبحرية مجتمعة. وقد عُِثر على دقائق البلاستيك في الدم البشري، وحليب الأمهات، والثلوج القطبية، والمطر. كما أن معلوماتنا حول ما يقارب ثُلث المواد البلاستيكية المضافة إلى البلاستيك، التي يصل عددها إلى الآلاف، لا تزال ضعيفة. إضافة إلى هذا، فإن تكرير البلاستيك صعب للغاية؛ بسبب العدد الكبير من المواد التي يمكن أن تدخل في تركيب البلاستيك، والتي تمثّل أيضاً سر تنوع البلاستيك وفوائده المتعددة، ما يسهم في تفاقم أزمة التلوث بالبلاستيك التي نعانيها حالياً، وفقاً للخبير الدولي حول الاقتصاد الدائري للبلاستيك، كوستاس فيليس.

لقد تفاقمت أزمة البلاستيك إلى درجة دفعت بأكثر من 170 دولة إلى الاجتماع في السنة الماضية لمناقشة كتابة اتفاقية بشأن البلاستيك، على غرار اتفاق باريس للمناخ. يقول الكثير من الخبراء إن هذه الاتفاقية يجب أن تركّز على خفض إنتاج البلاستيك. لكن، وعلى الرغم من أن هذا الهدف مهم للغاية، فإن فكرة التخلي عن البلاستيك ببساطة "أقرب إلى أحلام وهمية منها إلى تفكير منطقي"، وفقاً لفيليس. ويُضيف قائلاً: "وفقاً للبيانات التاريخية، اتخذ إنتاج البلاستيك منحى متصاعداً على الدوام، لأنه زهيد التكلفة، ولأنه منحنا العديد من الفوائد التي لم تكن متاحة من قبل". في الواقع، تشير التقديرات إلى أن إنتاج البلاستيك سيتزايد إلى ثلاثة أضعاف مستواه الحالي تقريباً بحلول عام 2060. إضافة إلى هذا، تواجه الاتفاقية "حملة منسقة" تشنها صناعة البتروكيماويات لإبطاء تقدمها، كما تَبيّن خلال أحدث جولة مفاوضات أُجرِيَت مؤخراً في العاصمة الكينية، نيروبي.

ببساطة: البلاستيك باقٍ

وبما أن البلاستيك سيبقى موجوداً فترة من الوقت على الأقل، يعمل العلماء في أنحاء العالم كافة على إيجاد طرق للتخفيف من أضرار البلاستيك الذي نستخدمه. تتركز الكثير من هذه الجهود في الولايات المتحدة في إطار مجموعة تدعمها وزارة الطاقة الأميركية، ويشار إلى هذه المجموعة باسم يعبّر عنها على نحو طريف: "بوتل" (BOTTLE)، أي القارورة، وهو في الواقع اختصار لعبارة "bio-optimized technologies to keep thermoplastics out of landfills and the environment" (التكنولوجيات المُحَسَّنة حيوياً لمنع امتلاء مطامر القمامة والبيئة بالبلاستيك الحراري). يسعى هذا الفريق إلى الإجابة عن عدة أسئلة، بما فيها السؤال التالي: إذا وجدنا أننا مضطرون إلى استخدام البلاستيك بأنواعه المختلفة، فكيف يمكننا تغيير تصاميم هذه الأنواع بحيث تصبح مستدامة، وبأسعار معقولة، وآمنة، وقابلة لإعادة التدوير؟

كيف يمكن أن يصبح البلاستيك مستداماً؟

يدرس العلماء عدداً من الاحتمالات المختلفة. تتلخص إحدى الإجابات الواضحة بالتخلي عن البلاستيك واستخدام مواد بديلة تحقق الغرض نفسه. ففي نهاية المطاف، لا يحتاج البشر إلى البلاستيك نفسه، كما يقول عالم البوليمرات في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا -أحد أعضاء بوتل- براد أولسن: "نحن في حاجة إلى أشياء مثل الملابس، والرعاية الصحية، والمنازل. تتمثل الفكرة في توفير هذه الاحتياجات باستخدام أفضل حلول المواد الممكنة". يُضيف أولسن قائلاً إن هذه المواد هي البوليمرات عادة، لكن ليس من الضروري على الدوام أن تكون بوليمرات من صُنع البشر. على سبيل المثال، يمكن استخدام مواد مؤلفة من بوليمرات طبيعية، مثل القطن والقنب والمطاط ولحاء شجر البتولا.

لكن البلاستيك يُستخدم في الكثير من الوظائف المهمة التي لا يمكن تحقيقها، ببساطة، باستخدام أشياء مثل القطن والمطاط. ولهذا، تركّز أبحاث أخرى على صُنع بوليمرات يمكن استخدامها مثل البلاستيك، كما يقول كبير العلماء في مختبر المسرع الخطي الوطني الذي تديره جامعة ستانفورد في كاليفورنيا -وهو عضو آخر في بوتل- كريستوفر تاسون. يتمثل أحد الخيارات في تحويل الكتل الحيوية –مثل الذرة أو قصب السكر- إلى جزيئات صغيرة. وبعد ذلك، يمكن تجميع هذه الجزيئات في بوليمرات يمكن استخدامها مثل البوليمرات الاصطناعية. يُصنع أحد البوليمرات المستدامة الحالية، وهو حمض البولي لاكتيك (متعدد حمض اللاكتيك)، بهذه الطريقة، شأنه شأن البولي إيثيلين الأخضر، الذي بدأت عدة شركات أميركية كبيرة باستخدامه، وفقاً لأولسن.

المواد البلاستيكية الحيوية

يعلق الباحثون آمالاً كثيرة على المواد البلاستيكية الحيوية، ومن هذه الآمال معالجة مشكلة المساهمة الكبيرة للبلاستيك في التغيّر المناخي. حالياً، تبلغ نسبة البوليمرات المصنوعة من مصادر نفطية أكثر من 99% من إجمالي البوليمرات. وإذا اعتمدنا في صناعة البوليمرات على المواد الحيوية بدلاً من النفط، فلن يؤدي هذا إلى التقليل من حرق الوقود الأحفوري وحسب، بل يمكن أن يؤدي إلى استهلاك الكربون أيضاً، بما أن هذه المواد تسحب ثنائي أوكسيد الكربون من الغلاف الجوي في أثناء نموها. أيضاً، يمكن أن تكون البوليمرات الحيوية قابلة للتحلل الحيوي، ما يفيد "صحة الحيوانات والنباتات كافة على الكوكب" عندما ينتهي المطاف بالبلاستيك إلى المخلفات حتماً، وفقاً لتاسون.

لكن البدء بتطبيق هذه الطريقة يستوجب خفض تكلفة البوليمرات الحيوية، وفقاً لأولسن. يقول أولسن: "عند إنتاج شيء مطابق لمنتج سابق بتكلفة أعلى، فإن التكلفة الإضافية تُعزى عملياً إلى طريقة الإنتاج التي تعتمد على الكربون الأخضر". ولهذا، يجب أن يتقبل المستهلكون هذه التكاليف الإضافية، وإلا سيتعين على العلماء إيجاد طريقة لإنتاج هذه البوليمرات بتكلفة أقل. حالياً، يعكف العلماء على تحقيق الخيار الثاني.

تحديات تقف في وجه إعادة تصميم البلاستيك

تتطلب إعادة تصميم البلاستيك عموماً تحقيق التوازن بين عدد من العوامل المتضاربة، مثل التكلفة، وقابلية الإنتاج على نطاقٍ واسع، والانبعاثات الكربونية، ودرجة السمّيّة، وغير ذلك. يمثّل تطوير البلاستيك المثالي الذي يحقق التوازن بين هذه العوامل كلها عملية صعبة، لكن هدف العلماء لا يزال واضحاً، كما يقول تاسون: تصميم بلاستيك بأثر معدوم (أو حتى سلبي) لثنائي أوكسيد الكربون، وبأقل تأثير ممكن على البيئة بعد أن يتحول إلى مخلفات.

ثمة سؤال آخر يجب أخذه بعين الاعتبار عند تقييم درجة استدامة البلاستيك، وهو قابليته لإعادة التدوير، ودرجة سهولة هذه العملية. تُسمَّى عملية إعادة التدوير المألوفة لدى الكثيرين -رمي المخلفات في حاوية، وفرزها في منشأة لإعادة التدوير، وتحويلها بعد ذلك إلى شيء جديد- "إعادة التدوير الميكانيكية". ويقول تاسون إن هذا الخيار هو الخيار المثالي على الدوام.

غير أننا نسمع في الكثير من الأحيان بالأشياء التي لا يمكن إعادة تدويرها ميكانيكياً، مثل البلاستيك الذي يُستخدم مرة واحدة. في الواقع، فإن 80 في المائة من البلاستيك قابلة نظرياً لإعادة التدوير بهذه الطريقة، وفقاً لفيليس، لكن النسبة التي تخضع فعلياً لهذه العملية أقل من 10%. إذاً، من المحتمل أن المشكلة الأكبر ليست علمية، بل لوجستية. ويُعزى هذا، مرة أخرى، إلى أن أفضل ميزة للبلاستيك -أي تنوع استخداماته- هي أسوأ ميزة له أيضاً. لنتخيل ما يلي: يصنع معمل ما البوليمر، ويرسله إلى عدة معامل أخرى لمزجه مع مواد أخرى. تُستخدم هذه الخلائط، بعد ذلك في تصنيع عدد من الأجزاء المختلفة، التي تتحول إلى منتجات، وتُباع إلى الملايين من المستهلكين. بعد ذلك، يجب أن تُجمع المواد الأصلية مرة أخرى. لكن المواد الحالية لا تشبه البوليمر الأساسي، فهي تتضمن عدة أنواع مختلفة من البلاستيك، وهذه الأنواع مُستَخدَمة في تشكيلات مختلفة ضمن مجموعة متنوعة من المنتجات المنتشرة عبر مساحة جغرافية هائلة.

يقول أولسن: "إنها عملية صعبة. فنشر شيء ما أسهل بكثير من إعادة جمعه مرة أخرى". وحتى لو تمكنا من إعادة جمع هذه المواد، ستواجه عملية إعادة التدوير الميكانيكية صعوباتٍ كثيرة في التعامل مع هذا السيل من المخلفات المتنوعة. لهذا السبب، تُوسم الأنواع المختلفة من البلاستيك بهذه الرموز الغريبة المؤلفة من أرقام داخل مثلثات، التي يصعب تحديد معناها، حيث إنها تعبّر عن التصنيفات المختلفة للبلاستيك من أجل تسهيل عملية إعادة التدوير. ثمة عائق إضافي يعوق عملية إعادة التدوير، وهو أن قدرات إدارة المخلفات تختلف باختلاف المكان الذي تعيش فيه. يقول أولسن: "مبدئياً، يمكن تدوير نسبة كبيرة من المواد. لكن السؤال المهم هو التالي: هل يمكنك العثور على منشأة قريبة مستعدة فعلياً لاستقبال هذه المواد وإعادة تدويرها؟".

تبسيط عملية إعادة التدوير

يقول العلماء إن حل مشكلة إعادة التدوير يستوجب تبسيط العملية، ويمكن تحقيق هذا على مستوى المنتجات. فعلى سبيل المثال، تتألف القارورة البلاستيكية من عدة قطع مصنوعة من عدة أنواع من البلاستيك: الغطاء، واللصاقة، والصمغ الذي يثبت اللصاقة، وجسم القارورة. غير أن طباعة محتوى اللصاقة مباشرة على جسم القارورة يمكن أن يلغي الحاجة إلى اللصاقة والصمغ. من الخيارات الأخرى أيضاً: إزالة المواد الكيميائية المضافة. على سبيل المثال، انتقلت شركة سبرايت (Sprite) من استخدام القوارير الخضراء إلى القوارير الشفافة، لأن الصباغ الأخضر يتسبب بتعقيد عملية إعادة التدوير.

أمّا بالنسبة للمواد التي لا يمكن ببساطة إعادة تدويرها ميكانيكياً، مثل البلاستيك الذي يُستخدم مرة واحدة أو البلاستيك الذي خضع لإعادة التدوير عدة مرات سابقاً، فثمة خيار آخر، وهو إعادة التدوير الكيميائية. تفكك هذه العملية البوليمرات الاصطناعية الحالية إلى جزيئاتها المكونة لها، بحيث يمكن استخدامها في مركبات جديدة. غالباً ما تحظى إعادة التدوير الكيميائية بسمعة سيئة بسبب استهلاكها الكثير من الطاقة، ما يؤدي إلى إنتاج الكثير من الانبعاثات الكربونية، إضافة إلى أنها قد تؤدي إلى مخلفات سامة، وفقاً لتقرير حديث من شركة بيوند بلاستيكس (Beyond Plastics). وعلى حين يعمل العلماء على زيادة فاعلية عملية إعادة التدوير الكيميائية من حيث استهلاك الطاقة، فإنها لن تصبح خياراً مثالياً على الإطلاق، وفقاً لأولسن.

في الواقع، لا يوجد أي حل مثالي وحاسم فيما يتعلق بمشكلة البلاستيك. فهذه المشكلة تشمل العديد من الأنواع والوظائف المختلفة للبلاستيك، مع عوامل متضاربة مختلفة مالية وبيئية وصحية، ولهذا سيكون من المستحيل التوصل إلى حل شامل يأخذ كل هذه العوامل بعين الاعتبار، وفقاً لفيليس. لقد درس فيليس عدة سيناريوهات محتملة، ووجد أن النتيجة الأفضل تعتمد على حل مركب من الحلول الممكنة جميعها. لهذا، وعلى الرغم من إدراكي لعدم وجود إجابة مباشرة وموحدة، قررت توجيه السؤال التالي إلى بضعة علماء مختصين بالبلاستيك: ما البلاستيك المثالي في العالم المثالي وفقاً لتصور هؤلاء العلماء؟

ما هو البلاستيك المثالي؟ بلاستيك واحد لكل شيء

أولاً، وقبل كل شيء، سيكون هناك عدد أقل من أنواع البلاستيك، وسيكون البلاستيك المثالي قادراً على تأدية وظيفة الكثير من أنواع البلاستيك المختلفة الحالية، أي "بلاستيك واحد لكل شيء"، وفقاً لتوصيف غريغ بيكهام من المختبر الوطني للطاقات المتجددة، وهو أحد أعضاء بوتل. ويجب أن يكون مصنوعاً من مصادر غير نفطية. ويجب أن يؤدي إلى إطلاق كميات منخفضة من الانبعاثات الكربونية. كما يجب أن يكون قابلاً للتصنيع في المنشآت الحالية لإنتاج البلاستيك.

وفي دورة حياة هذا البلاستيك شبه المثالي، يجب أن يكون هذا البلاستيك صالحاً للاستخدام المتكرر، وفقاً لأولسن. وبما أنه حتى إنتاج البوليمرات الحيوية يتطلب تخصيص جزء من الأراضي والمياه المخصصة للزراعة، علينا أن نحد من استخدام البلاستيك الجديد. وعندها، عندما يصبح الاستخدام المتكرر لهذا المنتج مستحيلاً، يجب إعادة تدويره ميكانيكياً، ليس مرة واحدة فقط، بل عدة مرات قدر الإمكان قبل التحلل الحيوي. وعندما تصبح إعادة التدوير مستحيلة، يجب أن يكون لدينا خيار آخر: إمّا إعادة التدوير الكيميائية، وإمّا استخدام المخلفات لإنتاج الطاقة. وفي نهاية عمر البلاستيك، يجب أن يكون قابلاً للتحلل والاستخدام في التسميد. وبهذه الطريقة، يبقى البلاستيك ضمن حلقة مغلقة لأطول فترة ممكنة، ويساعد على تقليل كمية البلاستيك الجديد الذي يجب صنعه.

لقد أجمع العلماء على أن المشكلة الكبرى لا تكمن في تكنولوجيات إعادة التدوير، بل في تجميع البلاستيك الذي يجب إعادة تدويره. وبالفعل، فقد استنتج فيليس بعد التحليل أن الإجراء الوحيد الأكثر فاعلية لتخفيض التلوث بالبلاستيك هو توسيع نطاق عمليات التجميع. تمثّل زيادة الجدوى الاقتصادية لعمليات إعادة التدوير جزءاً كبيراً من التحديات التي تعوق زيادة وتيرة إعادة التدوير، حيث إنها ستؤدي إلى تحفيز تحسين أنظمة التجميع. لكن السلوك البشري يمثّل تحدياً آخر.

لذا، في حين يعمل العلماء في صمت على تحسين البلاستيك والجدوى الاقتصادية المتعلقة به، لا يزال بإمكاننا تقديم مساهمة مهمة. وكما يقول أولسن، يجب أن نواصل إعادة تدوير الأشياء البلاستيكية، والحرص على فرزها بعناية. كما يجب أن نحاول إعادة استخدام البلاستيك أو استخدام مواد مختلفة، قدر الإمكان. ويجب ألّا ننسى أن أملنا في حل أزمة التلوث بالبلاستيك يعتمد على تطبيق الحلول جميعها على نحو متناغم.