على مدى العقد الماضي، دفع الاهتمام المتزايد بالبيئة ومبدأ الاستدامة قطاع التعبئة والتغليف إلى البحث عن خيارات أخرى. وفي هذا الصدد، يعد اختراع واستخدام أنواع مختلفة من البلاستيك أحد أهم التطورات، وهي مواد قابلة للتحلل البيولوجي وتصلح كحل للتهديد المتزايد للتلوث والنفايات البلاستيكية. يمكن للبيئة أن تتحلل هذه المواد بمرور الوقت، وبالتالي فهي مفيدة في إدارة النفايات والحفاظ على الموارد. تقدم هذه المقالة العلمية بعض الأمثلة على هذه المواد. التعبئة والتغليف القابلة للتحلل المواد المستخدمة حاليًا، وخصائصها ومزاياها، وآفاق استخدامها في العديد من المجالات. وفي تطبيقها الصحيح، ستلتزم هذه المواد بمبادئ الاستدامة، مما يسهل على العملاء والشركات اتخاذ القرارات الصحيحة، وبالتالي تصور مستقبل أكثر صحة واستدامة.
ما هي مواد التغليف القابلة للتحلل البيولوجي؟
مواد التغليف القابلة للتحلل البيولوجي هي مواد مصنعة بحيث تكون قادرة على التحلل نتيجة لتأثير الكائنات الحية وخاصة "الكائنات الدقيقة" كلما تعرضت لظروف بيئية مثل الرطوبة ودرجة الحرارة والأكسجين. تستغرق المواد القابلة للتحلل البيولوجي أسابيع إلى بضع سنوات لتتحلل تمامًا إلى مواد غير ضارة مقارنة بالبلاستيك العادي، والذي يمكن أن يبقى في البيئة لقرون. هذه المواد تأتي عمومًا من مصادر طبيعية ومتجددة مثل مخلفات المحاصيل أو بوليمرات النشا أو البوليمرات التي تحتوي على حمض البوليكتيك الحيوي (PLA)، وبالتالي توفر خيارًا صديقًا للبيئة لأغراض التغليف عبر الصناعات.
فهم التغليف القابل للتحلل البيولوجي
إن استخدام مواد التغليف القابلة للتحلل البيولوجي له بالتأكيد العديد من النقاط المفيدة مقارنة بطرق التغليف المقبولة سياسياً. أولاً وقبل كل شيء، هذه المواد صديقة للبيئة لأنها تتحلل بيولوجيًا إلى مكونات غير ضارة في غضون فترة زمنية معينة. وهذا يمنع زيادة حجم النفايات في مكبات النفايات وتلوث البيئة. إلى جانب ذلك، يساعد عدد من مواد التغليف القابلة للتحلل البيولوجي المصنوعة من نشا الذرة وقصب السكر في تقليل استخدام المنتجات البترولية. كما أنها قابلة لإعادة التدوير في كثير من الأحيان أو على الأقل قابلة للتحلل البيولوجي، مما يجعلها أكثر جاذبية للمخاوف البيئية. على الرغم من أنها تُنتج بتكلفة أعلى من العبوات التقليدية، إلا أن السمات الإيجابية للمنتجات المتعلقة بالبيئة واتجاهات المستهلكين نحو المنتجات الصديقة للبيئة تسبب هذا الاتجاه في الصناعة من صناعة الأغذية إلى منتجات السلع الاستهلاكية سريعة الحركة.
أنواع التغليف القابل للتحلل
تعتمد أنواع مختلفة من العبوات القابلة للتحلل البيولوجي على التطبيق ودرجة الاستدامة البيئية المطلوبة. يتم استخدام البوليمر القابل للتحلل البيولوجي المتوفر عادةً لإنتاج عبوات منتجات قابلة لإعادة الاستخدام. كما أن العبوات القائمة على النشا من الذرة أو البطاطس مناسبة أيضًا للتغليف الواقي أو الأواني التي تستخدم لمرة واحدة. يعتمد هذا النوع من العبوات - PLA، على بلمرة النشا النباتي المخمر ويتم تطبيقه في حاويات وأكواب الطعام التي يمكن التخلص منها بسهولة والتحلل. يتم استخدام العبوات القائمة على السليلوز والتي يتم الحصول عليها من جدران الخلايا الأولية في أفلام شفافة والأغلفة ذات خصائص الحاجز العالية. وأخيرًا وليس آخرًا، تتوفر أيضًا عبوات ورقية في شكل أغلفة قابلة للتحلل البيولوجي، وهي في الأساس عبارة عن ورق معاد تدويره. تختلف التكوينات المختلفة للمنتجات المعبأة في وظائفها وتأثيرها على البيئة، وبالتالي تقليل الهدر والحفاظ على الموارد.
فوائد التغليف القابل للتحلل البيولوجي
تتمتع الأغلفة القابلة للتحلل الحيوي وغيرها من المواد بتأثيرات إيجابية مختلفة، حيث تعمل على تعزيز الاستدامة البيئية. أولاً وقبل كل شيء، تساعد في الحد من التلوث لأن هذه المواد قابلة للتحلل الحيوي، وبالتالي تقليل النفايات تحت الأرض والحد من التلوث البيئي. نظرًا لأن هذه المواد الحافظة هي الأكثر نشاطًا في حماية الغذاء وتتكون بشكل أساسي من البوليمرات الحيوية النشوية، فإنها تعتمد على الموارد المتجددة وتقلل من الاعتماد على البترول. كما تم الإبلاغ عن انخفاض انبعاثات الكربون مع التحول نحو استخدام الطاقة. ويرجع ذلك إلى هذه النقطة الجذابة إلى أنه لا يتعين على المرء استخدام الكثير من الطاقة لتصنيع مواد التعبئة القابلة للتحلل الحيوي نظرًا لعملياتها الموفرة للطاقة. تمثل فرصة إعادة هذه المكونات إلى الأرض من خلال التسميد طريقة مستدامة لتقدير الزيادة في الإنتاجية الزراعية. أخيرًا وليس آخرًا، تمنح العبوات الصديقة للبيئة الرضا الذي يتوقعه معظم العملاء تجاه إنهاء تبرئة صورة العلامة التجارية.
كيف تعمل مواد التغليف القابلة للتحلل البيولوجي؟
عملية تحلل المواد القابلة للتحلل البيولوجي
المواد القابلة للتحلل البيولوجي مسؤولة عن عدم التلوث لأنها تتحلل بشكل طبيعي بسبب العديد من الكائنات الحية، بما في ذلك البكتيريا والفطريات. هذه العملية عادة ما تكون هرمية لهذه البوليمرات، وتتكون من بعض المراحل المتعاقبة التي تصبح فيها المركبات أكثر بساطة. أولاً، تتم معالجة البوليمرات الموجودة في المصفوفة القابلة للتحلل البيولوجي بواسطة المحفزات الحيوية، والتي تتكون بشكل أساسي من بروتينات إنزيمية، إلى معظم البوليمرات ذات الشكل العادي. يتم تحلل النشويات بشكل أكبر إلى ثاني أكسيد الكربون والميثان في ظروف الغاز والماء وإنشاء الكتلة الحيوية. تؤثر المعايير البيئية مثل درجة الحرارة والرطوبة ووجود الأكسجين أيضًا على معدل التحلل. تكون معدلات التحلل أكثر ملاءمة في ظل ظروف الرطوبة والدفء الكافيين بحيث تكون التجمعات الميكروبية ذات الصلة نشطة بشكل مثالي. يساهم هذا التحلل في تقليل كتلة المواد ويساعد أيضًا في إعادة تدوير العناصر الغذائية داخل النظم البيئية.
التغليف القابل للتحلل الحيوي مقابل التغليف القابل للتحويل إلى سماد
من السهل إدراك أن النوعين من العبوات القابلة للتحلل الحيوي والقابلة للتحويل إلى سماد لهما خصائص مميزة تميزهما عن بعضهما البعض. يشير مصطلح العبوات القابلة للتحلل الحيوي، كما يتم تطبيقه على مادة ما، إلى مثل هذه المادة التي تتحدى بشكل طبيعي، بسبب نشاط الكائنات الحية الدقيقة بسبب الوقت، للتحول إلى مواد خالية من السموم. ومع ذلك، تجدر الإشارة إلى أن هذه المشكلة لا تحدث بالضرورة في إطار زمني معين أو حتى في ظل أي ظروف معينة. من ناحية أخرى، فإن العبوات القابلة للتحلل الحيوي هي نوع من العبوات القابلة للتحلل الحيوي والمقصود منها أن تتحلل فقط في فترة زمنية معينة وفي بيئة محددة تسمى السماد؛ وبالتالي، لا يتم إنتاج أي منتجات ثانوية ضارة، ويتم إنتاج سماد مُثري للتربة. تهدف الشهادات مثل ASTM D6400 وBPI وEN 13432 إلى وصف هذه الحدود: تلبي المواد القابلة للتحلل الحيوي المقبولة للتسميد الصناعي الإطار الزمني من 90 إلى 180 يومًا لمعظم دورات التسميد في ظل الظروف الصناعية النموذجية. يمكن للتجارة الداخلية أن تحل بعض القضايا مثل هذه بمساعدة هذه التفسيرات.
التأثيرات البيئية للتغليف القابل للتحلل البيولوجي
إن تبني مواد التغليف القابلة للتحلل البيولوجي يمكن أن يساعد في خفض الأزمة البيئية لإدارة النفايات من خلال تقليل حجم النفايات التي تدخل مكبات النفايات. إن البدائل القابلة للتحلل البيولوجي للتغليف البلاستيكي، على عكس التغليف البلاستيكي، تهدف إلى التحلل، مما يؤدي إلى تقليل التلوث والموارد غير المتجددة، والتي تستخدم بشكل رئيسي في تغليف المنتجات. ومع ذلك، فإن الأرباح البيئية تعتمد على نظام إمكانيات التخلص والممارسات التي يتم بموجبها إنتاج الأغلفة القابلة للتحلل البيولوجي. تؤثر أشعة الشمس والحرارة والميكروبات، من بين المعايير البيئية الأخرى، على إنبات وتحلل البوليمرات القابلة للتحلل البيولوجي. وهذا يعني أنه بدون التنفيذ الصحيح، فإنها تتصرف تمامًا كما تفعل العبوات البلاستيكية العادية. بدلاً من التحلل البيولوجي في مكب النفايات، ستبقى لسنوات في بيئة خالية من الأكسجين تقريبًا. لذلك، فإن إدخال تقنيات إدارة النفايات ذات الصلة ومستوى المعرفة العامة بالتخلص منها أمر بالغ الأهمية لجميع الفوائد البيئية التي كان من الممكن أن ترتبط باستخدام مثل هذه المواد.
ما هي أنواع التغليف القابلة للتحلل البيولوجي المختلفة؟
التغليف القابل للتحلل الحيوي القائم على النشا
إن التغليف القابل للتحلل الحيوي القائم على النشا يأتي من البوليمرات الطبيعية الموجودة في نباتات معينة: الذرة والبطاطس والقمح وغيرها. وفي هذا النوع من التغليف، يستخدم النشا كمكون رئيسي لأنه متوفر بكثرة وصديق للبيئة. ولنفترض أن المواد القائمة على النشا تتلامس مع الماء أو الكائنات الحية الدقيقة النشطة الأخرى. وفي هذه الحالة، يتم هضمها وتكوين مواد طبيعية مثل ثاني أكسيد الكربون والماء وحتى الكتلة الحيوية، وهو ما يصب في اتجاه الاستدامة البيئية.
المواصفات الفنية:
- والسبب هو أن التوافق الحيوي تم تحديده كواحد من العيوب في تقييم التأثيرات البيئية لحلول التغليف المختلفة: فهو في غضون بضعة أشهر من التسميد في ظل الظروف الصناعية.
- قوة الشد: تتراوح قوة الضغط بين 7 و31 ميجا باسكال. لا تعتقد أن PHA ضعيف لأن قوة الشد الخاصة به يمكن مقارنتها ببولي إيثيلين منخفض الكثافة حتى إضافة تركيبات ومواد مضافة معينة.
- حساسية الماء على الرغم من أن هذه العناصر القائمة على النشا حساسة للغاية للماء، وهو السلوك الطبيعي للمواد القائمة على النشا، إلا أنه يتم تعديل ذلك عن طريق المزج مع بوليمرات حيوية أخرى أو تعديل كيميائي مما يجعل المواد مقاومة للماء بدرجة كافية لاستخدامها في التغليف البلاستيكي القابل للتحلل البيولوجي.
- الخصائص الحرارية: تتراوح من 58 درجة إلى 79 درجة مئوية وهذا يعني أن درجة الحرارة ستكون منخفضة بما يكفي بحيث لا تتم معالجة العبوة حرارياً.
بهذه الطريقة، يمكن للصناعات أن تحل بكفاءة محل المواد البلاستيكية القائمة على البترول بالمواد البلاستيكية الحيوية القائمة على النشا والتي يمكن التخلص منها، وبالتالي التخفيف من الآثار البيئية الضارة. ويسمح هذا البديل الصديق للبيئة بتصنيع المنتجات التي تلبي الطلب المتزايد من جانب المستهلكين على الاستدامة.
تغليف الأعشاب البحرية
إن التغليف المصنوع من الأعشاب البحرية يعد طريقة متقدمة فيما يتعلق باستخدام المواد الصديقة للبيئة، وذلك لأنه يستخدم موردًا سريع النمو ومتاحًا بسهولة. وبالتالي تحاول هذه الثقافات الناشئة إيجاد بدائل لمواد التغليف دون استخدام البلاستيك والتي تكون فعالة بطريقة صديقة للبيئة. إنها صديقة للبيئة لأنها تعتمد على التغليف البنيوي القابل للتحلل البيولوجي. يوفر حل التغليف القابل للتحلل البيولوجي هذا، المشتق من أنواع مختلفة من الطحالب البحرية، العديد من الفوائد الرئيسية: فهو قابل للتحلل البيولوجي - أي أنه يمكن التخلص منه بأمان في البيئات الطبيعية وخالٍ من المواد السامة.
- الفوائد البيئية: السبب الثالث لتركيز هذه الجهود على الأعشاب البحرية هو حقيقة أن الأعشاب البحرية لا تتطلب الأسمدة أو المبيدات الحشرية أو أي مياه عذبة للنمو. ويمكن زراعتها بطريقة مستدامة وهي مورد سلبي للكربون، مما يساعد في التخفيف من تغير المناخ.
- خصائص المادة: تتميز حاوية الأعشاب البحرية بقوة ومرونة جيدتين بحيث يمكنها التنافس مع المواد البلاستيكية الصلبة التقليدية. تتيح السكريات المتعددة الطبيعية إعداد أغشية قوية وغير سامة وقابلة للذوبان في الماء.
- التطبيقات: يمكن استخدام هذه العبوات بشكل مفضل في أغلفة الطعام، والأكياس، والوجبات الفردية من الطعام، أو غيرها من حاويات الطعام الجاهزة للاستخدام. يمكن استخدام عبوات الأعشاب البحرية للأطعمة لأنها تضمن عدم السمية حيث لا يتم استخدام أي مواد كيميائية صناعية أثناء تصنيعها.
باستخدام المواد المعتمدة على الأعشاب البحرية، سوف تتمكن الصناعات من التحول إلى اللون الأخضر في عملياتها لأن المستهلكين يريدون بدائل خضراء ومستدامة للتأثيرات السلبية للتعبئة والتغليف البلاستيكية.
الفول السوداني التعبئة القابلة للتحلل
تضمن حبيبات التعبئة القابلة للتحلل البيولوجي عدم الحاجة إلى استخدام حبيبات البوليسترين الرغوية، مما يساهم في مشاكل النفايات غير القابلة للتحلل. تميل هذه الحشوات إلى أن تكون مصنوعة من مواد نباتية مثل الذرة أو القمح، والتي تتحلل في النهاية، وبالتالي تقلل من نفايات مكبات النفايات. أيضًا، على عكس مواد التعبئة المحتوية على البلاستيك والتي يجب التخلص منها، تذوب هذه الحبيبات القابلة للتحلل البيولوجي في الماء ويمكن التخلص منها بسهولة. وجدت الاختبارات أنها تتمتع بنفس الأداء الوقائي تقريبًا مثل البوليسترين وتوفر حماية كافية للمنتجات القابلة للشحن. تجد القطاعات التي تتبنى مثل هذه الحبيبات القابلة للتحلل البيولوجي آثارًا ضارة أقل على البيئة وتلبي احتياجات العدد المتزايد من المستهلكين الذين يريدون كمية أقل من البلاستيك في عبواتهم.
لماذا تختار التغليف القابل للتحلل الحيوي؟
فوائد التغليف الصديق للبيئة
إن استخدام التغليف الأخضر له فوائد عديدة، بما في ذلك حماية الطبيعة وإرضاء المستهلكين. أولاً، هناك انخفاض كبير في النفايات وتلوث البيئة حيث أن المواد غير الصديقة للبيئة المستخدمة في التغليف لا تتحلل وتترك أي مواد صديقة للبيئة قابلة لإعادة التدوير والتحلل. وهذا يخفف الضغط على مكبات النفايات، ويقلل من انبعاثات الغازات الدفيئة الناجمة عن النفايات العادية من العبوات. ثانياً، تُصنع خيارات التغليف الأخضر عمومًا من مواد خام لا تستنفد عادةً الموائل المتاحة بالكامل وحتى الوقود الأحفوري. علاوة على ذلك، يعزز التغليف المستدام مكانة العلامة التجارية حيث أصبح المستهلكون أكثر اهتمامًا بالأداء البيئي للشركة. هناك العديد من الفوائد التي ستكتسبها الشركات في البيئة عندما تطبق استخدام تصميم التغليف الأخضر على أعمالها، بهدف تعزيز وحفظ بعض النظم البيئية.
تقليل البصمة الكربونية
إن الحد من تأثير التغليف على البيئة يتطلب العديد من المبادرات الأخرى التي تساعد البيئة والأعمال التشغيلية. أولاً، إن تحسين تصميم التغليف، والذي يهدف إلى استخدام أقل قدر من المواد، سوف يكون قادراً على الحد من الانبعاثات على مدى دورة حياة التغليف بأكملها. وهذا يشمل استخدام مواد أقل من حيث الحجم والوزن. وبهذه الطريقة، يتم استخدام وقود أقل لتوزيع المنتجات. ثانياً، إن استخدام المواد التي يتم إعادة استخدامها بعد انتهاء عمر منتج واحد أو إعادة معالجتها يمنع الانبعاثات العالية لكل منتج من الآلات وبعد نفايات المستهلك. وأخيراً، يمكن تحقيق المزيد من تحسينات الكربون باستخدام التقنيات الجديدة في الإنتاج والتي من شأنها تحسين كفاءة العمليات، وبالتالي المساهمة في جهود تثبيت درجة الحرارة العالمية. وباستخدام هذه التدابير، لا تساعد الشركات في حماية البيئة فحسب، بل إنها تستجيب أيضاً لاحتياجات السوق للبدائل الصديقة للبيئة.
خيارات قابلة لإعادة التدوير والتحويل إلى سماد
بالنسبة للتغليف القابل لإعادة التدوير والتحويل إلى سماد، يمكن للشركات اختيار بعض المواد المستدامة. تتوفر المواد القابلة لإعادة التدوير على شكل كرتون وورق وأنواع معينة من البلاستيك مثل PET وHDPE، ويتم تطويرها لتخضع لعمليات تؤدي إلى دمجها في منتجات جديدة مع نفايات أقل بكثير مما كان سيحدث بخلاف ذلك. يمكن التخلص من هذه المواد وجمعها ومعالجتها داخل مرافق إعادة التدوير، وبالتالي تقليل نفايات التغليف على البيئة. على العكس من ذلك، لا تظل المواد القابلة للتحلل، على سبيل المثال، حمض البولي لاكتيك المنتج من نشا الذرة أو بقايا قصب السكر، في التربة كنفايات لفترات طويلة لأنها تتحلل بيولوجيًا بسهولة في بيئات التسميد المناسبة. على سبيل المثال، من أجل توفير الموارد الطبيعية، يفضل العملاء هذه المواد أكثر لأن الشركات يمكنها استخدام أساليب مستدامة وتلبية اللوائح القانونية.
كيفية اختيار مواد التغليف القابلة للتحلل المناسبة؟
الاختيار على أساس احتياجات التعبئة والتغليف
عند اختيار مواد التغليف القابلة للتحلل الحيوي من بين مجموعة واسعة من الخيارات، من المهم أن تميز الشركات جوانب محددة من احتياجاتها الخاصة بالتغليف. ويشمل ذلك طبيعة المنتجات المعبأة، وطول فترة التخزين المتوقعة، والمخاوف بشأن تعرض التغليف للرطوبة أو الظروف العدوانية. على سبيل المثال، عند تقييم خيارات تغليف منتج يستحق حماية مطورة، يمكن للمواد البلاستيكية القابلة للتحلل الحيوي التي تحاكي البلاستيك التقليدي أن تخدم هذا الغرض بشكل عادل. وعلاوة على ذلك، تتطلب مثل هذه المواد أيضًا التقييم من حيث التخلص منها - سواء كان سيتم التخلص منها من خلال التسميد الصناعي أو المنزلي. يمكن أن يساعد الوعي بموارد التصميم الحالية المتاحة للمستخدم في توجيه هذا الاختيار. كل هذه الجوانب جعلت من الممكن لمديري الشركات اتخاذ قرارات تسويقية مستنيرة بشأن اقتناء بدائل التغليف البلاستيكية الحيوية التي تلبي المتطلبات العملية، وفي الوقت نفسه، صديقة للبيئة.
اعتبارات خاصة بتغليف المواد الغذائية
من المستحسن عند اختيار المواد القابلة للتحلل البيولوجي فيما يتعلق بالتخلص غير السليم من عبوات الطعام، مراعاة قضايا مثل كفاءة التعبئة والتغليف، وسلامة الغذاء، ومدة صلاحية المنتجات الغذائية. وفقًا للمعلومات المقدمة من المصادر الرئيسية، فإن الجوانب الرئيسية هي:
- السلامة والامتثال لمعايير ملامسة الغذاء: تحديد ما إذا كانت المواد المستخدمة معتمدة للتلامس المباشر مع الغذاء. ويتضمن ذلك التقييم المنسق لمواد معينة وفقًا لمعايير إدارة الغذاء والدواء في الولايات المتحدة أو هيئة سلامة الأغذية الأوروبية في أوروبا.
- مدة الصلاحية والحفظ: ضع في اعتبارك مدى فعالية هذه المادة القابلة للتحلل البيولوجي في حماية المنتج الغذائي من الرطوبة والأكسجين وأي ملوثات أخرى، والتي يمكن أن تقلل جميعها من مدة صلاحية الطعام. يعد معدل نقل الأكسجين (OTR) كواحد من المعايير الفنية لأداء حاجز إزالة الأكسجين مهمًا في هذا التقييم. يعد معدل نقل بخار الماء (WVTR) معيارًا فنيًا مهمًا آخر.
- التأثير البيئي والتخلص من النفايات: هذه خطوة أساسية لأنها تميز بين المواد القابلة للتحلل البيولوجي والمواد القابلة للتحويل إلى سماد. يجب أن تتحلل هذه المواد إلى مواد غير ضارة بعد فترة زمنية معينة وهي مثالية لأغلفة المواد الغذائية بسبب بصماتها الكربونية المنخفضة. يمكن أن تكون شهادة التحويل إلى سماد واعدة للعملاء بناءً على معايير ASTM أو ISO.
ويضمن هذا الوعي عدم وجود أي تنازل بين الحفاظ على مواد التغليف القابلة للتحلل البيولوجي هذه صديقة للبيئة وضمان سلامة الغذاء.
حلول تغليف مستدامة
بالنظر إلى المشاكل المذكورة أعلاه، يمكن الاستنتاج أن عبوات الحلول المستدامة يجب أن تتضمن مواد معتمدة للتلامس مع الأغذية، وأن تتمتع بخصائص حاجزة مناسبة لطول العمر، وأن تكون لها متطلبات قابلة للتحلل. قد يفكر المصنعون في بدائل مثل البلاستيك الحيوي، ولكن بشكل أساسي PLA وPHA، والتي يمكن توسيع نطاقها وتلتزم بمتطلبات FDA أو EFSA. والأهم من ذلك، يمكن تقديم طلاءات ذات حواجز عالية للأكسجين والرطوبة للمساعدة في تقليل قابلية التلف أيضًا. سيضمن اختيار المواد الخام المعتمدة من اختبارات ASTM أو ISO كمواد قابلة للتحلل أنه بعد التعبئة، يلبي المنتج متطلبات السلامة البيئية والمستهلكين.
ما هي تحديات استخدام مواد التغليف القابلة للتحلل البيولوجي؟
تكلفة مواد التغليف القابلة للتحلل البيولوجي
تعتمد أسعار المواد المهمشة القابلة للتحلل البيولوجي على العديد من العوامل، مثل توافر المواد الخام واستعداد المستهلكين لارتفاع أسعار المواد المعاد تدويرها الصديقة للبيئة. ويقال إن البوليمرات الحيوية PLA وPHA لها تكاليف إنتاج أعلى من البلاستيك العادي بسبب الأشكال المعقدة للعمليات المشاركة والقدرة الإنتاجية المحدودة للمصانع. وعلاوة على ذلك، فإن تكلفة الحصول على شهادة قابلية التحلل وسلامة الغذاء هي تكلفة إضافية يتم تكبدها. ومع ذلك، مع مرور الوقت، ستزداد العديد من العوامل، بما في ذلك الحاجة المتزايدة إلى الاستدامة وكفاءة التكنولوجيا، وبالتالي تقليل فارق التكلفة بين العبوات القابلة للتحلل البيولوجي والعبوات التقليدية.
توافر المواد الخام
تعتمد إمدادات البلاستيك الحيوي لتصنيع العبوات القابلة للتحلل على الإنتاج الزراعي والتقنيات الجديدة المتقدمة لتصنيع البوليمرات الحيوية. قد تتبع الأعلاف مثل الذرة وقصب السكر أو الثقافات الميكروبية لإنتاج حمض البوليكتيك وبولي هيدروكسي بيوتيرات المواسم الزراعية، مما يؤثر على كمية المواد المتاحة. علاوة على ذلك، فإن الاعتماد على محاصيل معينة كمواد خام قد يؤدي إلى المنافسة مع المحاصيل الغذائية، مما قد يتسبب في اختناقات في سلسلة التوريد المادية للعبوات البلاستيكية القابلة للتحلل. إن ابتكارات التكنولوجيا الحيوية التي تسعى إلى الحصول على الكتلة الحيوية غير الغذائية أو المواد النفايات كأعلاف أخرى ضرورية لتوسيع نطاق واستدامة هذه الأعلاف.
الفعالية مقارنة بالتغليف التقليدي
على الرغم من أن مواد التغليف القابلة للتحلل الحيوي مفيدة من وجهة نظر بيئية، إلا أن خصائصها لا تقاوم أنظمة التغليف البلاستيكية. غالبًا ما يتجاهل المستهلكون البوليمرات الحيوية مثل PLA و PHA بدلاً من البلاستيك الشائع كتغليف لأن هذه البوليمرات دون المستوى في خصائص الحاجز، مثل نفاذية الرطوبة والأكسجين، مما يحد من التخزين السليم للمواد القابلة للتلف. سمحت التحسينات في علم المواد على مدى العقود الماضية بتعزيز هذه الخصائص، وبالتالي، أصبحت البوليمرات الحيوية هذه الأيام أقرب إلى المنافسة. في حالة إمكانية إعادة التدوير والتأثير على البيئة، تجد مواد التغليف القابلة للتحلل الحيوي استخدامها حيث تكون مثل هذه العوامل سائدة، حيث توفر هذه المواد بديلاً محتملاً وفعالاً للتخلص من مثل هذه العبوات لأنها ستتحلل إلى مواد غير سامة في ظل الظروف المناسبة. مع مرور الوقت، تصبح الفجوة بين كفاءة العبوات التقليدية والقابلة للتحلل الحيوي أصغر، مما يجيب على المتطلبات المطبقة على اتجاهات التغليف الشائعة نحو الاستدامة.
مصادر مرجعية
التعبئة والتغليف ووضع العلامات
الأسئلة الشائعة (FAQs)
س: ما هي المواد القابلة للتحلل البيولوجي الأكثر ملاءمة للاستخدام في فئة التعبئة والتغليف؟
ج: أفضل المواد القابلة للتحلل البيولوجي المستخدمة في التغليف تشمل نشا الذرة والورق والكرتون والبلاستيك الحيوي والمواد الحيوية مثل حمض البوليكتيك. كل المنتجات المذكورة أعلاه هي مواد مركبة بيولوجيًا وقابلة للتحلل البيولوجي؛ وبالتالي فهي تدير نفايات التغليف بشكل فعال.
س: كيف تعمل مواد التغليف القابلة للتحلل البيولوجي على تقليل التأثير السلبي على البيئة؟
ج: تساعد مواد التغليف القابلة للتحلل البيولوجي في حماية البيئة لأنها تتحلل بشكل طبيعي. وبالتالي، فإنها تخفف من خطر ظهور القمامة في مكب النفايات، وخاصة إذا تم تصنيعها بدون عناصر سامة. كما أنها تقضي على التأثيرات السامة البيئية من السطح المرتبط بالمحتويات ومواد التغليف البنيوية لأنها تتحلل دون انبعاث أي عناصر سامة.
س: هل من الآمن استخدام الأغلفة البلاستيكية القابلة للتحلل الحيوي لتغليف المواد الغذائية؟
ج: نعم، يمكن استخدام الغلاف البلاستيكي القابل للتحلل الحيوي لتغليف الأطعمة. حاويات طعام قابلة للتحلل تعتبر الحاويات المصنوعة من PLA والبوليمرات الحيوية الأخرى آمنة للاستخدام في تغليف الأغذية حيث أن مثل هذه الحاويات الغذائية تتحلل بيولوجيًا في النهاية ولا تؤدي إلى تلوث البيئة.
س: ما هي بعض مواد التغليف الصديقة للبيئة؟
ج: المنتجات الورقية المعاد تدويرها والكرتون ونشا الذرة والأكياس البلاستيكية القابلة للتحلل البيولوجي وبعض مواد التغليف الأخرى القائمة على المواد البيولوجية هي مواد تغليف صديقة للبيئة. هذه المواد قابلة للتحلل البيولوجي والتحويل إلى سماد، وبالتالي توفر خيارات بديلة لمعظم أنواع مواد التغليف الصالحة للأكل.
س: كيف يمكن للمستهلكين التأكد من استخدام نظام التغليف بشكل صحيح؟
ج: يمكن للمستهلكين التأكد من اختيارهم لخيار التغليف المناسب من خلال البحث عن الملصقات التي تنص على أن التغليف قابل للتحلل البيولوجي أو قابل للتحويل إلى سماد. كما أنه من الممكن تقليل التأثيرات البيئية بشكل أكبر من خلال اختيار التعبئة في مواد مصنوعة من مواد معاد تدويرها أو مواد بيولوجية.
س: هل جميع العبوات القابلة للتحلل البيولوجي مؤهلة لهذه الفئة لكونها قابلة للتحويل إلى سماد أيضًا؟
ج: على النقيض من ذلك، ليست كل المواد القابلة للتحلل البيولوجي خالية من البقايا السامة، وهي نقطة مهمة للمستهلكين. يمكن تحلل المواد القابلة للتحلل البيولوجي، لكن المواد القابلة للتحلل تتحول إلى عناصر غير سامة يمكنها تغذية التربة. إذا كان من المهم التأكد من أن العبوات قابلة للتحلل البيولوجي، فمن الضروري التأكد من أنها لا تحتوي فقط على مواد قابلة للتحلل البيولوجي ولكنها قابلة للتحلل أيضًا.
س: هل يمكنك أن تقول ما هي المواد المتضمنة في التغليف المستدام؟
ج: تشمل مواد التغليف المستدامة الورق المعاد تدويره والكرتون والبلاستيك الحيوي مثل حمض البولي لاكتيك ونشا الذرة وغيرها من المواد القابلة للتحلل. تعمل هذه المواد على تقليل اعتمادنا المفرط على البلاستيك التقليدي وتوفر بعض الحماية البيئية.
س: ما هي المواد البيولوجية التي لا توجد في المواد البتروكيماوية؟
ج: المواد الحيوية مصنوعة من مواد متجددة، عادةً من النباتات، على النقيض من المواد البلاستيكية التقليدية، والتي يتم إنتاجها من البترول. يمكن استخدام المواد الحيوية القابلة للتحلل كمواد لتغليف الأغذية وتحويلها إلى سماد.
س: اذكر أشكالًا إبداعية للتغليف باستخدام المواد الحيوية؟
ج: هناك أشكال مبتكرة للتغليف، مثل التغليف الصالح للأكل والتغليف المدعم بالبذور التي يمكن زراعتها. وهناك أيضًا التغليف المصنوع من النفايات الزراعية. وستساعد مثل هذه الأساليب المبتكرة في تقليل نفايات التغليف وتعزيز الاقتصاد الدائري.
