مدونة

تلعب مواد التعبئة والتغليف دوراً حاسماً في الحياة اليومية، وخاصة في حفظ الأغذية، والتعامل معها، والشحن، والتخزين. تهيمن البوليمرات التقليدية القائمة على النفط على صناعة التعبئة والتغليف البلاستيكية، حيث تشكل 26٪ من إجمالي استخدام البوليمر وتشهد زيادة كبيرة في الإنتاج منذ عام 1964. وعلى الرغم من وظائفها، فإن التغليف البلاستيكي يثير مخاوف بيئية بسبب انبعاثات غازات الدفيئة والتلوث الناتج عن التخلص غير السليم.

ولمواجهة التحديات البيئية، تستكشف الصناعة بدائل متجددة وقابلة للتحلل الحيوي، مثل المواد البلاستيكية الحيوية، بهدف تقليل الاعتماد على الموارد غير المتجددة وخفض انبعاثات ثاني أكسيد الكربون. من المتوقع أن ينمو الطلب على عبوات المواد الغذائية الصديقة للبيئة حيث يفضل المستهلكون المواد القابلة لإعادة التدوير والصديقة للبيئة. ومع ذلك، لا تزال هناك شكوك بشأن مزايا المواد البلاستيكية ذات الأساس الحيوي مقارنة بالمواد البلاستيكية التقليدية.

تهدف مفوضية الاتحاد الأوروبي إلى إعادة تدوير العبوات البلاستيكية بنسبة 55٪ بحلول عام 2025 وتهدف إلى أن تكون جميع المواد البلاستيكية قابلة لإعادة التدوير أو قابلة لإعادة الاستخدام بحلول عام 2030، بما يتماشى مع نهج الاقتصاد الدائري. يجب أن تأخذ تقييمات الاستدامة لتغليف المواد الغذائية في الاعتبار عوامل مثل انعدام انبعاثات الغازات الدفيئة، وقابلية إعادة التدوير أو إعادة الاستخدام، وعدم نفايات مدافن النفايات، وتقليل استخدام المياه، واستخدام الطاقة المتجددة، وغياب تلوث الهواء، وعدم الإضرار بصحة الإنسان. على الرغم من التقدم المحرز في التغليف البديل، لا يوجد حل مثالي يلبي جميع معايير الاستدامة مع الحفاظ على الأغذية وتوصيلها بشكل فعال.

استدامة تغليف المواد الغذائية

تتضمن استدامة تغليف المواد الغذائية تلبية الاحتياجات الحالية دون المساس بقدرة الأجيال القادمة على فعل الشيء نفسه، وخاصة التركيز على البعد البيئي. يساهم إنتاج الغذاء بشكل كبير في التأثيرات البيئية، حيث يُعزى إليه 29% من انبعاثات الغازات الدفيئة على مستوى العالم. لتقييم الأثر البيئي واستدامة تغليف المواد الغذائية، يجب اعتبار كل من التغليف والمواد الغذائية بمثابة مزيج من منتجات التعبئة والتغليف. تقييم دورة الحياة (LCA) هو أسلوب يستخدم لتقييم التأثير البيئي لمجموعة منتجات التعبئة والتغليف طوال دورة حياتها، مع الأخذ في الاعتبار عوامل مثل مصادر المواد، والإنتاج، والتعبئة، والتوزيع، ونهاية العمر. تتوفر نماذج وإرشادات مختلفة، مثل ISO 14040 ودليل ILCD التابع للمفوضية الأوروبية، لتنفيذ LCA. وينبغي أن يحدد التقييم التأثيرات ذات الصلة، والعمليات التي تولد أعلى الأثر البيئي، ويقدم التوجيه لتحسين النظام/المنتج. ومن الأهمية بمكان إدراج التأثير البيئي غير المباشر للتغليف على دورة حياة المنتج الغذائي، وخاصة تأثيره على توليد نفايات الطعام، لتجنب التوصية بالتعبئة التي قد تزيد من التأثير البيئي العام لمجموعة عبوات المواد الغذائية بسبب الخسائر الغذائية المحتملة.

إنتاج العبوات البلاستيكية

تشير دراسات تقييم دورة الحياة (LCA) إلى أن المواد البلاستيكية ذات الأساس الحيوي PLA (حمض البوليلاكتيك) توفر بشكل عام مزايا في حماية المناخ والحفاظ على الموارد الأحفورية مقارنة بالبلاستيك المعتمد على البترول. وجد التحليل التلوي لـ 44 حالة من المواد الحيوية تأثيرات بيئية أقل في فئة تغير المناخ. ومع ذلك، فإن اختيار المواد الأولية لإنتاج البلاستيك الحيوي أمر بالغ الأهمية؛ قد يؤدي استخدام الكتلة الحيوية من الجيل الأول مثل الذرة أو النشا إلى التنافس مع المحاصيل المخصصة للاستهلاك البشري، في حين تعتبر المواد الأولية للنفايات (الجيل الثاني) أكثر ملاءمة للبيئة في دورة الحياة.

وبعيدًا عن تغير المناخ، تشمل التأثيرات البيئية للمواد الحيوية استنزاف الموارد الطبيعية، والتحمض، وتكوّن الأوزون الكيميائي الضوئي، والتخثث، والسمية البشرية، والسمية المائية. ويظهر التقييم أن المواد ذات الأساس الحيوي قد يكون لها تأثيرات أعلى في فئات مثل التخثث واستنفاد الأوزون الستراتوسفيري، مع تباين في التحمض وتكوين الأوزون الكيميائي الضوئي.

تكشف مقارنة الـPE الحيوي مع الـPE القائم على النفط عن تأثيرات بيئية متفاوتة، حيث يظهر الـPE الحيوي تأثيرات أقل على تغير المناخ، والضباب الدخاني في الصيف، واستهلاك الموارد الأحفورية، ولكن تأثيرات أعلى في احتمال التحمض، والتخثث، والسمية البشرية، واستهلاك المياه، إجمالي الطلب على الطاقة الأولية واستخدام الأراضي.

فيما يتعلق بنهاية العمر الافتراضي، يُنظر إلى تحويل المواد البلاستيكية إلى سماد كخيار جذاب بيئيًا، ولكن ليست كل المواد البلاستيكية ذات الأساس الحيوي قابلة للتحلل الحيوي. في حين أن بعض المواد البلاستيكية القابلة للتحلل الحيوي، مثل بوليمرات مزيج النشا وPLA، موجودة، إلا أن تحللها يمكن أن يؤدي إلى انبعاثات غازات دفيئة كبيرة في مدافن النفايات. من الضروري تحديد الشروط والإطار الزمني الذي يمكن أن يتحلل فيه نوع معين من البلاستيك، حيث يتطلب الكثير منها تسميدًا صناعيًا خاضعًا للرقابة.

إعادة تدوير البلاستيك

تعتبر إعادة التدوير أمرًا بالغ الأهمية للاستدامة البيئية، حيث أنها تنطوي عمومًا على تأثيرات أقل على دورة الحياة مقارنة بإنتاج المواد الخام. ومع ذلك، يتم جمع وإعادة تدوير 14% فقط من البلاستيك، ويتم إعادة تدوير معظم المواد البلاستيكية المعاد تدويرها إلى تطبيقات ذات قيمة أقل، مما يحد من قدرتها على الدخول في جولة أخرى من إعادة التدوير.

لا تزال إمكانية إعادة تدوير النفايات البلاستيكية في الاتحاد الأوروبي غير مستغلة إلى حد كبير، مع انخفاض معدلات إعادة الاستخدام وإعادة التدوير مقارنة بالمواد الأخرى مثل الورق أو الزجاج أو المعادن. وتساهم عوامل مختلفة في هذا الوضع، بما في ذلك الخسائر المادية أثناء استخدام المنتج، والجمع غير السليم، والتدهور أثناء المعالجة (إعادة التدوير)، وتراكم المخزون، وعوائق تصميم المنتج، وعدم كفاية البنية التحتية للنفايات، والتلوث، والعوامل الاقتصادية.

تعد إعادة التدوير الميكانيكية، التي تشمل الفرز والطحن والغسيل والبثق، الطريقة الأكثر شيوعًا لإعادة تدوير المواد البلاستيكية للتغليف. ومع ذلك، تنشأ تحديات مع أنظمة تغليف المواد الغذائية متعددة الطبقات، التي تحتوي على بوليمرات غير قابلة للفصل، ويتم اقتراح تقنيات إعادة التدوير الكيميائي كبدائل للمواد غير المناسبة لإعادة التدوير الميكانيكي.

لا تزال مواد التعبئة والتغليف ذات الأساس الحيوي، على الرغم من أنها تقدم بوليمرات جديدة، تتطلب تصميمات لتحسين إمكانية إعادة التدوير لدعم الانتقال إلى الاقتصاد الدائري. تواجه المواد البلاستيكية القابلة للتحويل إلى سماد مثل PLA تحديات في البنية التحتية لإعادة التدوير، حيث يصعب تمييزها عن PET ويمكن أن تلوث المواد المعاد تدويرها إذا لم يتم فرزها بشكل فعال.

قد تنشأ مخاطر على صحة الإنسان من الملوثات الموجودة في المواد البلاستيكية المعاد تدويرها والتي تنتقل إلى الأغذية المعبأة. وتشمل الملوثات المحتملة المونومرات والمواد المضافة غير المصرح بها، والملوثات الناتجة عن سوء الاستخدام، والمنتجات الاستهلاكية غير الغذائية، والمواد الكيميائية من مواد التعبئة والتغليف الأخرى، وتلك المضافة أثناء عملية إعادة التدوير. يجب أن تضمن عملية إعادة التدوير مستويات تلوث آمنة وفقًا للوائح الاتحاد الأوروبي، مع إجراء تقييمات السلامة من قبل هيئة سلامة الأغذية الأوروبية (EFSA) على أساس كل حالة على حدة. تم وضع معايير محددة لإعادة تدوير المواد البلاستيكية المختلفة، ولكن هناك حاجة إلى مزيد من البيانات لتقييم أفضل للسلامة، وخاصة بالنسبة للبوليمرات مثل PE وPP.

تؤكد المناقشة حول التغليف المستدام للأغذية على الأهمية المتزايدة للاستدامة في صناعة الأغذية. وتشمل الاعتبارات الرئيسية إنتاج مواد آمنة وصديقة للبيئة وفعالة من حيث التكلفة ويتم إنتاجها باستخدام الطاقة المتجددة. في حين أن المواد البلاستيكية القائمة على النفط تهيمن حاليًا على عبوات المواد الغذائية بسبب خصائصها الممتازة، فإن المخاوف بشأن ندرة الموارد الأحفورية والآثار البيئية، بما في ذلك انبعاثات ثاني أكسيد الكربون، قد حفزت الاهتمام بالبلاستيك الحيوي.

توفر المواد ذات الأساس الحيوي، مثل bio-PET، وbio-PP، وbio-PE، وPLA، وPHA، بدائل للمواد البلاستيكية ذات الأساس النفطي. يتم استكشاف البوليمرات الحيوية الطبيعية مثل السكريات والبروتينات لوفرةها، وتكلفتها المنخفضة، وقابليتها للتحلل الحيوي. ومع ذلك، توجد تحديات مثل المحبة للماء وعدم كفاية خصائص الحاجز. يعد تحسين كفاءة إنتاج المواد الأولية الحيوية أمرًا بالغ الأهمية لتعزيز الاستدامة.

يعد اختيار المواد الخام أمرًا بالغ الأهمية؛ ويفضل استخدام مواد أولية من الجيل الثاني من النفايات الزراعية لتجنب التعارض مع إنتاج الغذاء. تعتبر إعادة التدوير ضرورية للحد من التأثيرات البيئية، مع كون إعادة التدوير الميكانيكية هي الطريقة المفضلة. تنشأ تحديات مع أنظمة تغليف المواد الغذائية متعددة الطبقات، مما يؤثر على إمكانية إعادة تدوير المواد الحيوية.

إن المواد البلاستيكية القابلة للتحلل أو القابلة للتحلل ليست حلاً سحريًا، حيث أن التخلص من مدافن النفايات يساهم في انبعاثات غازات الدفيئة. قد يُظهر التسميد الصناعي أعلى التأثيرات البيئية. يشير التركيز على اعتبارات نهاية العمر في تقييمات دورة الحياة إلى أن إعادة التدوير، بدلاً من القابلية للتحلل البيولوجي، يجب أن تكون أولوية. يعد تصميم عبوات قابلة لإعادة التدوير والتدوير أمرًا بالغ الأهمية لتحقيق الاستدامة على المدى الطويل.

يجب أن تعطي مواد التغليف البلاستيكية المبتكرة، سواء كانت ذات أساس حيوي أو بترولي، الأولوية للمعايير الرئيسية للاستدامة:

• العوائق المثالية: يجب أن تحتوي المواد على أفضل العوائق الممكنة لتعزيز مدة صلاحية الطعام وتقليل فقد الطعام

   

• قابلية إعادة التدوير: يجب أن تكون العبوات مصممة لإعادة التدوير ميكانيكيًا، مع تفضيل المواد البلاستيكية الأحادية التي تحافظ على الخصائص الوظيفية والسلامة الكيميائية أثناء إعادة التدوير.

   

• الإنتاج الحيوي الفعال: يجب إنتاج المواد الحيوية بكفاءة من الجيل الثاني من المواد الأولية لتجنب التعارض مع إنتاج الغذاء.

   

• المواد الكيميائية المثيرة للقلق: يؤدي تجنب المواد الكيميائية الضارة إلى تقليل التأثيرات على البيئة وعلى صحة الإنسان، إلى جانب خفض تكاليف إدارة النفايات.

  تُعرف مواد التغليف البلاستيكية ذات الأساس الحيوي بتأثيرها المنخفض على المناخ مقارنة بالمواد التقليدية. ومع ذلك، ينبغي لتقييمات دورة الحياة الشاملة (LCAs) أن تأخذ في الاعتبار التأثيرات البيئية المختلفة للمواد الحيوية. ينبغي تقييم التأثيرات المناخية والبيئية الشاملة لأنظمة التعبئة والتغليف/الأغذية طوال دورة حياتها بأكملها، بهدف تقليل الأعباء البيئية من خلال التصميم المدروس.

  يعد تصميم عبوات المواد الغذائية المستدامة مهمة معقدة، وتتطلب النظر في العديد من المعايير. تعمل تقييمات دورة الحياة كأدوات قيمة لقياس التأثيرات البيئية ومقارنتها، مما يوفر أساسًا مستنيرًا وشاملاً لاتخاذ القرار لتعزيز استدامة تغليف المواد الغذائية.

  مراجع :

  آنا سي مينديز، جيتي ألسينج بيدرسن، وجهات نظر حول تغليف المواد الغذائية المستدامة: – هل البلاستيك الحيوي هو الحل، اتجاهات علوم وتكنولوجيا الأغذية، المجلد 112، 2021، الصفحات 839-846، ISSN 0924-2244، https:// doi.org/10.1016/j.tifs.2021.03.049.