تحديات وفرص بعالم إعادة تدوير البلاستيك
ملخص
يعدّ البلاستيك من المواد زهيدة الثمن، والخفيفة والمعمرة أيضاً، التي يمكن إعادة تشكيلها بسهولة في صورة منتجات متنوعة وكثيرة الاستخدام.
لهذا نلاحظ أن إنتاج المواد البلاستيكية قد تزايد خلال السنوات الستين الماضية.
إلا أن مستويات استخدامها ووفرتها بالصورة الراهنة سببت العديد من المشكلات البيئية.
إذ يستخدم لصناعة البلاستيك مواد خام بنسبة حوالي 4% من إنتاج النفط والغاز العالمي وهي موارد غير متجددة، إضافة إلى استهلاك نسبة تتراوح بين3 و4 % من الطاقة من أجل عملية التصنيع.
ويستخدم جزء كبير من إنتاج البلاستيك في صناعة مواد التعليب ذات الاستخدام الواحد، أو منتجات أخرى للاستخدام السريع التي تُرمى خلال سنة من تصنيعها.
وهاتان ملاحظتان فقط تشيران إلى أن استخدامنا الراهن للبلاستيك غير مستدام.
ضف على ذلك، وبسبب استخدام مادة البوليمر شديدة التحمل، فإن كميات ضخمة من نفايات البلاستيك تتراكم في صورة أكوام في مكبات القمامة وفي الطبيعة عبر العالم.
وتمثل إعادة التدوير واحدة من أهم الأنشطة المتاحة اليوم من أجل تقليل هذه الآثار كما أنها إحدى أكثر المجالات حيوية في الصناعة البلاستيكية في يومنا هذا.
فعملية التدوير تتيح فرصاً لخفض استخدام النفط وانبعاث ثاني أوكسيد الكربون كما أنها تقلل من كمية النفايات التي تحتاج إلى تصريف.
في هذا المقال، نتحدث عن التدوير باختصار، مقارنة بطرق تقليل النفايات الأخرى، أي تخفيض استخدام المواد عبر عملية التقليل من كثافة المنتج أو عبر إعادة استخدامه، أو استخدام بدائل من المواد القابلة للتحلّل وكذا عمليات استعادة الطاقة واستخدامها كوقود.
وبينما كانت عمليات تدوير البلاستيك تجري منذ السبعينيات، إلا أن كميات البلاستيك المدوّر تختلف باختلاف الموقع الجغرافي، حسب نوع البلاستيك واستخدامه.
فيما شهد تدوير مواد التعليب انتشارا سريعا في عدة دول خلال العقود الأخيرة.
إذ أتاحت التقنيات والأنظمة المتقدمة في التجميع، والفرز، وإعادة المعالجة الخاصة بالبلاستيك المدور فرصا جديدة في عملية التدوير. ولعله باتحاد جهود كل من الشعوب والصناعة والحكومات يكون من الممكن تحويل أغلب النفايات البلاستيكية من المكبّات إلى مصانع التدوير خلال العقود القادمة.
قد تطورت صناعة البلاستيك بصورة ملحوظة منذ اكتشاف طرق مختلفة لإنتاج أنواع البوليمر من المصادر البتروكيميائية.
يتمتع البلاستيك بفوائد جمّة تتعلق بخفّة وزنه، ومدى تحمله، وكذا انخفاض تكلفته مقارنة بالمواد الأخرى. أندريدي ونيل 2009؛ثومسون و ال 2009
ولقد قُدّر إنتاج البوليمر عام 2007 بما يعادل 260 مليون طن متري في السنة عبر العالم متضمنا كل أنواع البوليمر بما فيها اللدائن الحرارية، والبلاستيك الصلد حراريا، والأصماغ وبلاستيك التغليف باستثناء الألياف الاصطناعية. ( بلاستيك أوروبا 2008ب).
مما يعني تسجيل معدل نمو تاريخي يقدر ب 9 % في السنة.
ويمثل الصمغ المتلدن حراريا(الراتنج) ثلثي هذا الإنتاج كما تزايد استخدامه عالميا بنسبة حوالي 5 % في السنة. (أندريدي 2003).
في أيامنا هذه، تُشتق كل أنواع البلاستيك تقريبا من البتروكيميائيات المستخرجة من آبار النفط والغاز.
وحوالي 4% من الإنتاج النفطي السنوي يُصنّع مباشرة إلى منتجات بلاستيكية من المواد الخام البرتروكيميائية.(إتحاد البلاستيكي البريطاني 2008).
ولأن تصنيع البلاستيك يتطلب طاقة أيضاً، فإنتاجه يسبب استهلاكاً لكميات إضافية من الوقود.
ومع ذلك، يمكن القول أن استخدام البلاستيك المخفف قد يقلل من استخدام الوقود، مثل استخدام البلاستيك في وسائل النقل بديلا عن المواد التقليدية كالفولاذ. (أندريدي ونيل 2009؛تومسون وال.2009ب).
تُستخدم قرابة ال 50% من البلاستيك استعمالاً واحداً ويتم التخلص منه، مثل التعليب، والأفلام الزراعية، والمواد الاستهلاكية القابلة للرمي، كما يستخدم ما بين 20 و25% منه لصناعة البنى التحتية طويلة الأجل مثل الأنابيب، وتغليف الأسلاك، ومواد البناء، أما النسبة المتبقية فهي للاستخدامات الاستهلاكية الدائمة ذات العمر المتوسط مثل المواد الإلكترونية، والأثاث، والمركبات...الخ
وقد بلغ إنتاج النفايات البلاستيكية المستهلكة في الاتحاد الأوروبي 24.6 مليون طن عام 2007 (بلاستيك أوروبا 2008ب).
يعرض الجدول 1. لمحة عن استهلاك البلاستيك في المملكة المتحدة خلال عام 2000، وحصصها في إنتاج النفايات (مراقبة النفايات 2003).
وهذا يؤكد أن المصدر الرئيس للنفايات البلاستيكية هو التعليب، لكن من الواضح أن المصادر الأخرى مثل المخلفات الإلكترونية والمعدات الكهربائية والمركبات منتهية العمر تمثل أيضا مصادر هامة للمخلفات البلاستيكية.
جدول 1.
استهلاك البلاستيك وإنتاج المخلفات حسب المقاطعات في المملكة المتحدة عام 2000 (مراقبة النفايات 2003 ).
نظرا لأن إنتاج البلاستيك كان ضخما للغاية طيلة الستين سنة الماضية، فإن معرفة مدى تعميره في الطبيعة غير مؤكدة.
إن معظم أنواع البلاستيك غير قابلة للتحلل الحيوي أندريدي 1994 )، بل هي معمرة ولهذا فأغلب أنواع البوليمر المصنع اليوم سوف يعمر على ألأقل لعقود وربما لقرون إن لم تكن ألفيات من الزمن.
حتى تلك الأنواع القابلة للتحلل من البلاستيك قد تعمر لوقت معتبر حسب عوامل البيئة المحلية، مثل معدلات التحلل المتعلقة بعوامل فيزيائية كمستويات التعرض للأشعة فوق البنفسجية، والأوكسجين والحرارة (سوفيت وويلز )2004. أما البلاستيك القابل للتحلل الحيوي فيتطلب وجود كائنات مجهرية مناسبة.
ومع ذلك فمعدلات التحلل تختلف اختلافا ملحوظا بين المكبّات وبين البيئات الأرضية والبحرية ( كيريكو وبريسولي )2007.
وحتى في حالة تحلل مادة بلاستيكية بفعل المناخ فإنها تتحلل في البداية إلى كومة من أجزاء بلاستيكية صغيرة غير أن البوليمر نفسه قد لا يتحلل نهائيا بالضرورة في مدة زمنية طويلة.
لهذا، فالكميات الضخمة من البلاستيك منتهي الصلاحية تتراكم في المكبّات ومرادم النفايات في الطبيعة، مسببة أزمات في إدارة النفايات وَأضرارا بيئية. (انظربارنس وال ؛2009 جروجري 2009أوهيلمان وال 2009ريان وال 2009توتن وال 2009تومسن وال 2009 ب).
من الجلي أن إعادة التدوير هي استراتيجية من استراتيجيات إدارة النفايات، غير أنه بالإمكان أن نتحدث عنها بصفتها مثالا فعليا لتطبيق مفهوم الصناعة البيئية، حيث لا وجود للنفايات في النظام الطبيعي البيئي بل يوجد فقط منتجات. (فورش وجالوبولوس 1989؛ ماكدوناف وبراونجارت 2002).
كما أن إعادة تدوير البلاستيك هي واحدة من طرق تقليل التأثير البيئي واستنزاف الموارد.
ففي الواقع، قد تتيح عمليات التدوير ذات المستويات العالية من قبيل التقليل من الاستخدام، وإعادة استخدام المنتجات وتصليح التالف منها، أو إعادة تصنيعها، مستوى معينا من الخدمة الإنتاجية بمواد أقل من المطلوب في غيرها من الحالات.
وعليه، يمكن لإعادة التدوير أن تقلل من استخدام الطاقة والخامات في الوحدة الإنتاجية مما ينتج كفاءة بيئية أفضل. (WBCSD المجلس العالمي للأعمال من أجل تنمية مستدامة 2000).
ومع ذلك لابد من الإشارة إلى أن القدرة على الحفاظ على كل من مستوى مخلفات المواد المستخدمة، والطاقة المستهلكة وكذا نتائج الآثار الخارجية على النظام البيئي سوف تتحكم في الاستدامة القصوى للنظام الكليّ.
في هذه الورقة، سوف نستعرض الأنظمة والتقنيات الراهنة لتدوير البلاستيك، ودليل دورة الحياة يوضح الكفاءة البيئية لتدوير البلاستيك، كما سنتناول باختصار قضايا متعلقة بالاقتصاد والمصلحة العامة.
سوف نسلط الضوء على إنتاج منتجات التعليب والتخلص منه نظرا لأنها المصدر الوحيد الأكبر للمخلفات البلاستيكية في أوروبا وتمثل مجالا هاما لتوسع الراهن في مبادرات التدوير.
2. إدارة المخلفات:
ملخص
في الاتحاد الأوروبي أيضاً هناك الكثير من الأولويات في إدارة المخلفات الخاصة بتسيير النفايات البلدية الصلبة الإجمالية، بداية من تلك المخلفات ذات الأوزان الثقيلة نحو المكبات وصولا إلى تلك الموجهة إلى الحرق (شكل 1)- كما أن عملية التدوير تختلف اختلافا كبيرا.
وقد بلغ متوسط حجم النفايات البلدية الصلبة الناتجة في الإتحاد الأوروبي 520 كغ للفرد الواحد في السنة و يٌتوقع أن يزيد إلى 680 كغ للفرد سنويا بحلول عام 2020. (المنطقة الاقتصادية الأوروبية 2008).
أما في المملكة المتحدة، فيبلغ إجمالي استخدام البلاستيك في كل من التعليب المنزلي والتجاري حوالي 40 كغ للفرد سنويا، أي ما يقارب 7 إلى 8 % من الوزن، لكنه يمثل نصيباً أكبر حجما من النفايات البلدية الصلبة. (مراقبة المخلفات 2003).
الشكل.1
معدلات التدوير الآلي واستعادة الطاقة كآليات إدارة المخلفات البلاستيكية في الدول الأوربية. (بلاستيك أوروبا2008 ب).
بصورة عامة، تٌستعاد المخلفات البلاستيكية عند تحويلها من المكبات أو أكوام القمامة.
والتعليب البلاستيكي خاصة ملفت للانتباه نظرا لخفة وزنه في كلا نوعيه المرن والصلب.
يمكن التقليل من حجم الخامات المستخدمة في نظام تسيير النفايات، في الحالة الأولى، عن طريق الإجراءات التي تخفض من استخدام تلك الخامات في الإنتاج (مثلا، تعويض أنواع التعليب الثقيلة بتعليب أخف وزنا، أو التقليل من سمك التعليب).
كما أن تصميم المنتجات كي تكون قابلة لإعادة الاستخدام، أو الإصلاح أو أعادة التنيع سوف يقلل من حجم المنتجات التي تتحول إلى مكبات النفايات.
أما إذا تحول المواد إلى مرحلة النفايات، فإعادة التدوير هي عملية استعادة المواد من اجل تصنيع منتج جديد.
فيما يتعلق بالمواد العضوية مثل البلاستيك يمكن أن يتوسع مفهوم الاسترجاع أيضا ليشمل استرجاع الطاقة، أي استخدام القيمة الحرارية للمادة كوقود مع مراقبة الاستهلاك، رغم أن هذه العملية تؤدي إلى أداء بيئي إجمالي أقل من استرجاع المواد لأنها لا تقلل من الطلب على المواد الجديدة غير المستخدمة.
وهذه هي الفكرة الأساس التي تستند إليها الآلية الرباعية في قاموس إدارة المخلفات ـــ بهذا الترتيب في التقليل من الرغبة البيئيةــ تقليل استخدام، إعادة استخدام، إعادة تدوير(المواد) وأخيراً استرجاع (الطاقة)، إضافة إلى المكبات كأقل استراتيجيات الإدارة تفضيلاً.
كما يمكن أيضا تجميع البوليمر نفسه عبر عدة مراحل، على سبيل المثال صناعة حاوية قابلة لإعادة الاستخدام والتي بمجرد دخولها مرحلة النفايات تُجمع ويعاد تدويرها إلى استخدامات معمرة والتي بدورها حين تصبح من المخلفات يتم استرجاعها كطاقة.
(أ) المكبات
المكبات هي الطريقة التقليدية لإدارة المخلفات، غير أن بعض الدول صارت تعاني شحّا في أماكن المكبات.
إن المكبّات الخاضعة لإدارة محكمة ينتج أضرارا محدودة وقصيرة الأمد بعد آثار التجميع والنقل، ومع ذلك فهناك أخطار بعيدة المدى متمثلة في تسمم التربة والمياه الجوفية بسبب بعض الإضافات والمحللات الموجودة في المنتجات شبه البلاستيكية التي يمكن أن تصبح ملوثات عضوية دائمة.(أوهلمان وال 2009؛ تويتن وال 2009).
كما أن أكبر سلبية في المكبات من ناحية الاستدامة هي عدم إمكانية استرجاع أي من الموارد المادية المستخدمة في إنتاج البلاستيك، أي أن تدفق المواد خطي وليس دوريا.
في المملكة المتحدة، طُبقت ضريبة على المكبات، وهي تزداد كل سنة حتى عام 2010، من أجل التحفيز على تحويل النفايات من المكبات إلى عمليات الاسترجاع مثل إعادة التدوير.(ديفرا، وزارة البيئة والغذاء والشؤون الريفية 2007).
(ب) الحرق واسترجاع الطاقة
تقلل عملية الحرق من الحاجة إلى مكبات النفايات البلاستيكية، ومع ذلك، فثمة مخاوف من انبعاث مواد خطرة في الجوّ أثناء العملية.
فعلى سبيل المثال، يوجد كل من الكلوريد متعدد الفاينيل و بعض الإضافات المعالجة هيدروجينيا كمكونات أساسية في مزيج النفايات البلاستيكية وهي المواد التي تؤدي إلى أخطر أنواع السموم ؛ الديوكسين، كما أن هناك مواد منبعثة أخرى منها ثنائي الفينيل متعدد الكلور، و الفيوران (جيبلن وال2003).
مبدئيا وكنتيجة لخطر التلوث هذا، يعدّ حرق مخلفات البلاستيك أقل استراتيجيات التدوير شيوعا من المكبّات والتدوير الآلي.
غير أن اليابان وبعض الدول الأوربية مثل الدانمارك والسويد تشكل استثناء واضحا، بفضل بنيتها التحتية الشاملة في المساكن للتعامل مع النفايات البلدية الصلبة، بما فيها البلاستيك.
يمكن استخدام الحرق مع عملية استرجاع بعض الطاقة الموجودة في البلاستيك.
ويختلف استخدام الطاقة المسترجعة اختلافاً كبيراًً بحسب مجال الاستخدام سواء في توليد الكهرباء، متضمنة الحرارة والطاقة، أو كوقود نفايات صلب المستخدم في زيادة تأجيج لهيب الأفران أو محاجر الأسمنت.
كما أن عمليات مثل الإذابة وتحويل النفايات إلى وقود محركات أو تحويلها إلى غاز عن طريق الحل الحراري كلها ممكنة (Arvanitoyannis & Bosnea 2001) وبسبب احتمالية ارتفاع أسعار النفط، يتزايد الاهتمام بهذه الطريقة في إنتاج وقود المحركات.
قد تكون عمليات استرجاع الطاقة أكثر الطرق ملائمة للتعامل مع البلاستيك ذي الاختلاط العالي مثل بعض المخلفات الإلكترونية والكهربائية وبقايا تقطيع السيارات.
(ج) تخفيف الكثافة
إن التقليل من حجم التغليف المستخدم لكل وحدة سوف يقلل من حجم المخلفات.
من المفترض حسب علم الاقتصاد أن أغلب المصنعين سوف يستخدمون بالفعل الحد الأدنى المطلوب بالضبط من المواد اللازمة لاستخدام معين. (لكن انظر Thompson et al. 2009b، ش.1).
ومع ذلك فهذا المبدأ قد عُوض بلمسات الجمال، والارتياح والمزايا التسويقية التي يمكن أن تؤدي إلى فرط استخدام التغليف، ضف على ذلك آثار الاستثمار المعاصر في الأدوات وعمليات الإنتاج، مما قد يسبب أيضا إفراطاً في تغليف بعض المنتجات.
(د) إعادة استخدام التغليف البلاستيكي
قبل أربعين سنة مضت، كانت إعادة استخدام التغليف بعد الاستهلاك شائعة في العبوات الزجاجية والجرار.
أما الحدّ من الاستخدام الواسع للأوعية الصلبة المعاد استخدامها فيعود في جزء منه على الأقل إلى أسباب لوجيستية، أي أن نقاط التجميع والتوزيع بعيدة عن مصانع التعبئة المركزية مما يؤدي إلى طول المسافات عند الرجوع.
إضافة إلى ذلك، فجزء كبير من العبوات وحزم التعبئة خاصة بالعلامات التجارية ولأغراض تسويقية مما جعل استعادتها مباشرة وإعادة استخدامها أقل جدوى.
تُطبق أنظمة الاسترجاع وإعادة التعبئة في الكثير من الدول الأوروبية (Institute for Local Self-Reliance 2002)، بما فيها عبوات "PET" أو البولي إثيلين تيريفثالات وكذا العبوات الزجاجية، لكن هذا النشاط عموما يعدّ في أماكن أخرى نشاطاً متخصصاً للأعمال المحلية بدل كونها آلية عملية واسعة الانتشار غرضها تقليل مخلفات التعليب.
ثمة مجال كبير لإعادة استخدام البلاستيك المستعمل في نقل البضائع وكذا إمكانية إعادة استخدام وإعادة تصنيع بعض مكونات البلاستيك الموجودة في السلع المستهلكة ذات القيمة العالية مثل العربات والمعدّات الإلكترونية.
وهذا الأمر واضح في النطاق الصناعي المعروف بإعادة استخدام الحاويات والنقالات في العربات. (انظرThompson et al. 2009b).
كما لوحظ بعض التغيير والتحول من استخدام حقائب البلاستيك وحيدة الاستخدام إلى بديلها من الحقائب القابلة لإعادة الاستخدام، لسببين اثنين إما نظرا للبرامج تغيير السلوك اختياريا مثل ما حدث في أستراليا (وزارة البيئة والتراث(أستراليا) 2008) وإما نتيجة الخضوع للقوانين، مثل فرض ضريبة الحقيبة البلاستيكية في إيرلاندا (وزارة البيئة والتراث والسلطة المحلية(إيرلاندا) 2007)، أو قانون حظر الحقائق الخفيفة في البنغلادش والصين مؤخراً.
(ه) إعادة تدوير البلاستيك
تتميز مصطلحات تدوير البلاستيك بالتعقيد كما أنها أحياناً تثير الحيرة نظراً لتعدد الأنشطة كثيراً في مجالي التدوير والاسترجاع (جدول 2).
وهي تشمل أربعة أصناف:
أولاً (إعادة معالجة آلية لتحويل المنتجات إلى منتجات ذات خصائص مماثلة)
ثانياً (إعادة معالجة آلية لتحويل المنتجات إلى منتجات تطلب مواصفات أقل)
ثالثاً (استرجاع المكونات الكيميائية ورابعاً(استرجاع الطاقة).
يقصد بالتدوير الأول إعادة التدوير القائم على التدوير في حلقة مغلقة، أما النوع الثاني من التدوير فيقصد به التخفيض.
فيما يشير النوع الثالث من التدوير إلى التدوير الكيميائي أو تدوير المواد الخام ويستخدم في عملية نزع مكونات البوليمر الكيميائية. (Fisher 2003).
ويمثل النوع الرابع عملية استرجاع الطاقة، أي الطاقة من المخلفات أو تثبيتها.
يمكن استخدام البلاستيك القابل للإنحلال كسماد عضوي وهذه العملية مثال إضافي عن التدوير من النوع الثالث كما يسمى أيضا التدوير العضوي أو البيولوجي. (انظر Song et al. 2009).
جدول 2.
المصطلحات المستخدمة في مختلف أنواع التدوير والاسترجاع
من الممكن نظرياً تدوير أغلب اللدائن الحرارية بواسطة الحلقة المفرغة، ومع ذلك فعمليات التعليب البلاستيكي غالباً ما تستخدم عدداً كبيراً من أنواع البوليمر ومواد أخرى مثل المعادن، والورق، والأصماغ، والأحبار التي تزيد العملية صعوبة.
إن التدوير في حلقة مغلقة يكون عملياً أكثر حين يمكن لمكونات البوليمر (1) أن تكون معزولة بإحكام عن كل مصادر التلوث و (2) وأن تكون قادرة على الاحتفاظ بسلامتها ضد التلف خلال عمليات إعادة المعالجة وما يليها من استخدام.
أما الوضع المثالي فيتطلب أن يحتوي مصدر المخلفات البلاستيكية الموجهة إلى إعادة المعالجة على كمية قليلة من أنواع البوليمر أيضا من أجل التقليل من صعوبة عملية استبدال الأصباغ الجديدة مباشرة.
على سبيل المثال، كل العبوات من ال PET مصنعة من أنواع مماثلة من PET الملائم لكل من تصنيع العبوات وعملية إعادة معالجة نحو ألياف البوليستر، في حين أن مادة HDPE المستخدمة في قولبة العبوات المنفوخة هي أقل ملائمة للاستخدام في قولبة الحقن.
وعليه، فالأجزاء الوحيدة من تيار النفايات البلاستيكية التي كانت عادة تخضع لأسلوب التدوير في دائرة مغلقة بإحكام هي عبوات ال PET النقية ومؤخراً أضافت المملكة المتحدة عبوات HDPE المخصصة للحليب.
في الوقت الراهن، تُدار مخلفات البلاستيك ما قبل الاستهلاك مثل بلاستيك التغليف الصناعي على نطاق أوسع من تدوير التغليف ما بعد الاستهلاك لكونه نقياً إلى حد ما ومتاح عن طريق مصادر أقلّ من الأحجام الأكبر نسبيا.
ومع ذلك فحجم المخلفات البلاستيكية ما بعد الاستهلاك يفوق بخمسة أضعاف تلك المخلفات الناتجة من التجارة والصناعة (Patel et al. 2000) وهكذا من أجل تحقيق نسبة إجمالية عالية من التدوير لابد من جمع وإعادة تدوير مخلفات ما بعد الاستهلاك والصناعة أيضا.
في بعض الحالات يستخدم البلاستيك المسترجع الذي لا يلائم عملية التدوير إلى استخدامات قبلية، في صنع منتجات بلاستيكية جديدة بعد نزع كل أصماغ البولمير البكر أو جزء منه، ويمكن أن نسمي هذه العملية بالتدوير الأولي أيضا.
وأمثلة ذلك، الصناديق والسلال البلاستيكية المصنّعة من مادة البولي إثيلين عالي الكثافة أو HDPE المسترجع من عبوات الحليب وكذا مادة ألياف البولي إيثيلين تيرفثالات أو PET المسترجعة من مواد التعليب من هذه المادة.
أما التخفيض فهو مصطلح يعبر أحيانا عن التدوير حين يستخدم البلاستيك المسترجع في حالات لا تستعمل فيها البوليمر البكر كعنصر أساس، مثل نشارة البلاستيك كبديل من النشارة الخشبية الأغلى منه ثمنا والأقصر عمرا، وهذه عملية تدوير ثانية (ASTM Standard D5033).
تتميز عملية التدوير الكيميائي أو تدوير المواد الخام بفائدة استرجاع المكونات البتروكيميائية للبوليمر، التي يمكن استخدامها فيما بعد في إعادة تصنيع البلاستيك أو صناعة مركبات كيميائية أخرى.
ورغم ملاءمة العملية فنيا، إلا أنه من الملاحظ عموما أنها اقتصاديا ليست ذات جدوى مالية تذكر، نظرا لانخفاض أسعار المواد الخام البتروكيميائة مقارنة بتكاليف المصنع والعملية القائمة من أجل إنتاج المنيمر أو مشتق البوليمر من مخلفات البلاستيك. (Patel et al. 2000).
وهذا ليس بالأمر الغريب لأن العملية فعلياً ما هي إلا عملية عكسية للبلمرة ذات الطاقة العالية التي تجري أثناء تصنيع البلاستيك.
طبقت عمليات تدوير الكيميائي للبوليفين عن طريق التكسير الحراري في المملكة المتحدة في منشأة شيدتها في البداية الشركة البريطانية للنفط BP وفي ألمانيا عبر منشأة من طرف شركة باسف الألمانية .BASF
إلا أن المصنع الأخير أغلق عام 1999(Aguado et al. 2007).
كانت عمليات تدوير البولي إيثيلين تيرفثالات PET أكثر توفيقا، لأن إزالة البلمرة في شروط معتدلة ممكنة.
كما أن أصماغ ال PET يمكن كسرها عن طريق عملية تحليل الغلوكوز، أو تحلل الميثانول، أو عملية الإماهة، من أجل صنع صمغ البوليستر غير المشبع مثلا (Sinha et al. 2008).
مثلما يمكن إعادة تحويله مجددا إلى PET سواء بعد إزالة البلمرة أو ببساطة إعادة تلقيم شرائح ال PET في متفاعلات البلمرة، مما يؤدي إلى إزالة الملوثات الطيّارة لأن التفاعل يجري تحت درجات حرارة وتفريغ عاليين (Uhde Inventa-Fischer 2007).
(ج) مواد بديلة
يمكن للبلاستيك القابل للتحلل الحيوي أن يحلّ مشاكل كثيرة متعلقة بإدارة المخلفات، خاصة مشكلة تغليف الاستخدام الواحد الذي لا يمكن عزله عن المخلفات العضوية عند توزيع الأطعمة أو عن الاستخدامات الزراعية.
يمكن تضمين البلاستيك القابل للانحلال الحيوي في عملية التسميد الهوائي أو عن طريق عملية الهضم اللاهوائي مع الاحتفاظ بالميثان من أجل الاستخدام الطاقوي.
لكن البلاستيك القابل للإنحلال الحيوي قد يعقد عملية إدارة المخلفات أيضا في غياب الخصائص الفنية المناسبة وأنظمة المعالجة وثقافة المستهلك.
ضف على ذلك، من الواضح انه يمكن حصول مشكلات كبرى في استخراج ما يكفي من الكتلة الحيوية لتعويض الاستهلاك الكبير من البوليمر بما أن 5 بالمئة فقط من الإنتاج الكيميائي الأوروبي الحالي يستخدم الكتلة الحيوية كمادة خام. (Soetaert & Vandamme 2006).
وهذا موضوع واسع جدا لا يمكن الإحاطة به في هذه الورقة البحثية، باستثناء التنبيه إلى أنه من الجيّد توصيف البلاستيك القابل للاستبدال واللدائن القابلة للتحلل توصيفا مناسبا وأن يستخدم استخداما يكمل أنظمة إدارة المخلفات بدل التحايل عليها (Song et al. 2009).
3. أنظمة تدوير البلاستيك
يمكن تدوير المواد البلاستيكية بطرق شتى وتختلف سهولة التدوير باختلاف أنواع البوليمر وتصميمات التغليف وأنواع المنتجات.
مثلا، تكون الأوعية الصلبة المكونة من بوليمر واحد أبسط وأقل كلفة عند التدوير من التغليف متعدد الطبقات والمكونات.
يمكن تدوير اللدائن الحرارية بما فيها البولي إيثيلين تيرفثالات PET و البولي إيثلين والبولي بوربين تدويرا آليا.
أما المواد من البوليمر الصلد حراريا مثل البولستر غير المشبع أو الأصماغ الإيبوكسية فلا يمكن تدويرها آليا، إلا إذا أمكن استخدامها كمواد للحشو إذا قُلص حجمها أو طحنت إلى جسيمات دقيقة أو مساحيق (Rebeiz & Craft 1995).
وهذا لأن اللدائن الحرارية مترابطة تبادلياً دائماً عند التصنيع، أي لا يمكن إعادة إذابتها أو إعادة تشكيلها.
تتم عملية تدوير المطاط المترابط تبادلياً المسترجع من إطارات السيارات وتحويله إلى فتات المطاط من أجل إعادة تصنيعه في منتجات أخرى ومن المتوقع أن تزيد هذه العملية نظرا لتعليمات الاتحاد الأوروبي حول مكبات المخلفات (1999/31/EC)، التي تنص على حظر مكبات الإطارات وكل مخلفات الإطارات.
يتمثل أكبر تحدي في عملية إنتاج الأصماغ المدورة من المخلفات البلاستيكية في أن معظم أنواع البلاستيك لا تتوافق مع بعضها البعض بسبب عدم الامتزاجية الملازمة للجزيء، ونظرا للاختلافات في متطلبات العملية على نطاق أكبر.
على سبيل المثال، فوجود جزء ضئيل من مادة كلوريد البولي فينيل الملوثة في دورة تدوير البولي إيثيلين تيرفثالات PET سوف يفسد عملية تدوير الصمغ بسبب تحول غاز حمض الهيدروكلوريك المنبعث من كلوريد البولي فينيل عند درجة الحرارة العالية المطلوبة لإذابة ومعالجة PET.
وفي المقابل، إذا تواجدت مادة البولي إيثيلين تيرفثالات PET في دورة تدوير كلوريد البولي فينيل فسوف تتشكل كتلة صلبة من البولي إثيلين تيرفثالات الملور عديم التشتت، الذي يخفض من قيمة المادة المدورة بصورة ملحوظة.
لذلك، فمن غير الملائم عادة على المستوى الفني أن نضيف البلاستيك المسترجع إلى البوليمر الخام دون التقليل على الأقل من بعض الخصائص النوعية الخاصة بالبلاستيك الخام مثل اللون، والنقاء أو الخصائص الميكانيكية مثل شدة التصادم.
إن معظم استخدامات الأصماغ المعاد تدويرها إما مزجها مع الصمغ الخام، الذي يتم غالبا بواسطة أغلفة البوليوليفين في الاستخدامات البسيطة مثل أكياس القمامة أو أنابيب الري غير المضغوطة وأنابيب الصرف، أو في استخدامات متعددة الطبقات، عند وضع الصمغ المدوّر بين الطبقات السطحية والصمغ الخام.
تتوقف القدرة على تحويل البلاستيك المدوّر إلى بوليمر خام عموما على نقاء تلقيم البلاستيك المسترجع وعلى المتطلبات الخاصة بالمنتج البلاستيكي المصنّع.
وهذا ما أدى إلى ظهور أنظمة التدوير الحالية الخاصة بمخلفات ما بعد الاستهلاك التي تركز على مواد التغليف الأكثر سهولة في العزل، مثل عبوات المشروبات من مادة البولي إيثيلين التيرفثالات، وعبوات الماء وقارورات الحليب من مادة HDPE، التي يمكن تمييزها بكل يسر وفرزها من مجرى المخلفات المختلط.
وعلى العكس، تتم عملية التدوير في نطاق ضيق للسلع متعددة الطبقات وكثيرة المكونات، لأن هذا يؤدي إلى التلوث بين أنواع البوليمر. وعليه، تمر عملية التدوير ما بعد الاستهلاك بعدة مراحل أساسية: الجمع، والفرز، والتنظيف، وتقليل الحجم، والعزل، والمواءمة من أجل تخفيض التلوث عن طريق البوليمر غير المتوافق.
أ) التجميع
يمكن تجميع المخلفات البلاستيكية عبر "أنظمة الإحضار" أو عبر التجميع الرصيفي.
ويُعنى نظام الإحضار بالتقليل من مستويات التجميع في غياب كل من الالتزام العالي في السلوك العام أو أنظمة استرداد التأمين التي تفرض حافزاً اقتصادياً مباشراً من أجل المشاركة.
لهذا فالتوجه العام نحو تجميع المواد القابلة للتدوير عن طريق التجميع الرصيفي جنباً إلى جنب مع النفايات البلدية الصلبة.
ومن أجل زيادة الفعالية المالية لهذه البرامج، صنعت معظم حاويات التجميع الرصيفي من المواد القابلة لتدوير المختلطة (الورق/المقوى، والزجاج، والألومينيوم، والفولاذ والبلاستيك).
في حين حققت أنظمة التجميع الرصيفي نجاحاً كبيراً في استرجاع معلبات وعبوات البلاستيك من المنازل، فيما يخص الاستهلاك الإجمالي الأساسي، استرجع فقط ما نسبته 30 إلى 40% من العبوات ما بعد الاستهلاك، بما أن الكثير من أنواع التعليب تكون من الأطعمة أو المشروبات المستهلكة خارج المنزل.
ولهذا السبب، من المهم تطوير أنظمة فعالة خاصة بالأعمال السريعة وأخرى خاصة بالمكاتب لتجميع مواد التدوير إذا أردنا زيادة معدلات تجميع بلاستيك التعليب عامة.
ب) الفرز
تجري عملية فرز المواد الطلبة المختلطة القابلة للتدوير بطريقتين الآلية واليدوية.
وتكون عملية الفرز القبلية الآلية كافية من أجل الحصول على مجرى بلاستيكي منفصل عن الزجاج والمعادن والورق (ما لم تكن تلك المواد متصلة به مثل الملصقات والأختام).
عادة ما تكون عبوات ال PET النقي وعبوات الحليب من HDPE الخالي من الأصباغ سهلة التمييز والعزل خارج المجرى.
تستخدم أغلب المصانع المخصصة لاسترجاع المواد الفرز الآلي على نطاق واسع وكذا العديد من مصانع التدوير البلاستيكي.
وتستخدم هذه الأنظمة عادة طريقة المطياف الحراري للأشعة تحت الحمراء المسمى ب (FT-NIR) من أجل تحليل أنواع البوليمر وكذا تستخدم أنظمة كاميرات خاصة بتمييز الألوان من أجل فرز المجرى إلى أقسام نقية وأخرى ملونة.
ويمكن استخدام المفارز البصرية لغرض التمييز بين درجات اللون الواحد في عبوات الPET كالأزرق السماوي، والأزرق الفاتح والأزرق الداكن، والأخضر والألوان الأخرى.
ويمكن تحسين عملية الفرز باستخدام العديد من الكواشف، واستعمال الفرز التسلسلي.
وكذا باستخدام تقنيات فزر أخرى تتضمن الكشف بأشعة أكس، التي تستخدم من أجل فصل عبوات كلوريد البولي فينيل PVC، وهي تحتوي على نسبة 59% من وزنها من الكلورين فهي سهلة التمييز (Arvanitoyannis & Bosnea 2001؛Fisher 2003).
إن أغلب السلطات المحلية ومصانع استرجاع المواد غير نشطة في تجميع مواد التغليف اللينة ما بعد الاستهلاك نظرا للقصور الذي تعاني منه على مستوى التجهيزات التي يمكن أن تفصل المواد اللينة.
تستخدم معظم مصانع التدوير البلاستيكي الغرابيل وأنظمة التصنيف ذات الكثافة الهوائية من أجل التخلص من الأجزاء الصغيرة من المواد اللينة مثل الأشرطة والملصقات.
ومع ذلك فالمجال يشهد تطورات وتقنيات جديدة مثل العوازل الباليستية، وطرق التمرير الحلزوني المائي المعقدة وماكنات التصنيف الهوائية، التي سوف تزيد من القدرة على استرجاع مواد التغليف اللينة فيما بعد الاستهلاك (Fisher).
ج) تقليل الحجم والتنظيف
توضع المخلفات البلاستيكية على شكل رقائق من أجل تنظيفها من مخلفات الطعام، والنوى، والألياف والإضافات.
تستخدم مصانع الغسيل الحديثة ما يقدر ب 2 إلى 3 م مكعب من الماء للطن الواحد من المواد فقط، بينما كانت التجهيزات الأقدم تستخدم نصف هذا الحجم.
وتتضمن التقنيات الحديثة الخاصة بنزع الملوثات العضوية والسطحية من الرقائق البلاستيكية عمليات التنظيف الجاف، الذي يعتمد على تنظيف الأسطح بالفرك دون استخدام الماء.
د) عمليات العزل الإضافية
بعد تقليل الحجم، يمكن تطبيق مجموعة من تقنيات العزل.
إن عمليات العزل المائي بالغمر والطفو يمكنها أن تعزل بفعالية كل أنواع البوليوليفين (PP, HDPE, L/LLDPE) عن أنواع البوليمر أي كلوريد البولي فينيل، و لبولي إيثيلين تيرفثالات، والبوليستايرين PVC, PET و PS.
وباستخدام وسائط مختلفة يمكن عزل ال PS عن ال PET، لكن كلوريد البولي فينيل PVC لا يمكن نزعه من بولي إيثيلين تيرفثالات PET بهذه الطريقة لأن مجالات الكثافة الخاصة بكليهما متداخلة.
كما يمكن استخدام تقنيات عزل أخرى مثل عملية "التصويل" من أجل فصل الأغلفة الأقل كثافة عن البلاستيك المجروش الأكثر كثافة (Chandra & Roy 2007)، مثل نزع الملصقات عن رقائق ال PET.
تتضمن تقنيات تقليل مادة PVC الملوثة في رقائق البولي إيثيلين تيرفثالاتPET تقنية التعويم الرغوي (Drelich et al. 1998؛Marques & Tenorio 2000) [JH1/font]], تقنية الطيف الحراري للأشعة تحت الحمراء FT-NIR أو الكواشف البصرية لأشعة رامن من أجل تمكين طرد الرقائق وكذلك استخدام خصائص التفاوت الإلكترو ستاتي (Park et al. 2007).
بخصوص رقائق البولي إيثيلين تيرفثالات PET، يمكن استخدام الأفران الحرارية من أجل التقليل من الأجزاء الضئيلة من شوائب PVC الملوثة بطريقة انتقائية عبر تمكين خاصية الفرز بالألوان، بما أن ال PVC يتحول إلى اللون الأسود عند التسخين.
ثمة طرق شتى لفرز الرقائق، غير أن أنظمة الفرز التقليدية الخاصة بالبولي إيثيلين تيرفثالاتPET غالبا ما تكون مخصصة للعزل؛ (1) عزل الرقائق الملونة عن رقائق ال PET النقي و (2) عزل المواد ذات الخصائص الفيزيائية المختلفة مثل الكثافة عن ال PET.
كما يمكن استخدام طرق جديدة مثل أنظمة الفرز بالليزر للتخلص من الشوائب الأخرى مثل السيليكون والنايلون.
تستخدم تقنية الفرز بالليزر الأشعة المطيافية من أجل تمييز أنواع البوليمر.
ومن الممكن أن تحسن هذه الأنظمة بشكل ملحوظ، القدرة على عزل الخلائط المركبة بما أنها تستطيع تطبيق أكثر من 860.000 s−1 طيف ترددي و يمكنها فحص كل رقاقة على حدة.
كما أن ميزتها تكمن في القدرة على تمييز أنواع البلاستيك الأسود، وهي مشكلة في الأنظمة الآلية التقليدية.
إن تطبيق أنظمة الفرز بالليرز يمكنها غالبا زيادة عزل بلاستيك مخلفات الأجهزة الإلكترونية والكهربائية وكذا بلاستيك العربات.
كما أن لهذه الأنظمة القدرة على عزل البوليمر بأنواعه ودرجاته، ويمكنها أيضاً عزل المواد الوليوليفينكية مثل عزل مادة Polypropylene من مادة البولي إيثيلين عالي الكثافة HDPE.
ومع ذلك فهذه طريقة مستحدثة وهي حاليا تستخدم في نطاق صغير على مستوى مصانع التدوير في أوروبا.
ه) تطورات تدوير البلاستيك
تنطوي ابتكارات التدوير وتقنياته الجديدة خلال العقود الأخيرة بصورة متزايدة على كواشف موثوقة وبرامج تمييز وفصل معقدة التي ن شأنها زيادة الإنتاجية والدقة في عملية الفرز الآلي إجمالاً- فمثلاً، يمكن لكواشف الأشعة تحت الحمراء الحرارية الموجودة حاليا أن تعمل أزيد من 8000 ساعة من بين كواشف الخطأ.
كما أن ثمة مجال آخر للابتكار يتمثل في إيجاد استخدامات ذات قيمة عالية للبوليمر المدوّر في عملية الدائرة المغلقة، الذي يمكن أن يعوض مباشرة البولمير الخام (انظر جدول 3).
وعلى سبيل المثال، في المملكة المتحدة، منذ عام 2005 أصبحت أغلب صفائح البولي إيثيلين تيرفثالاتPET الحرارية تحتوي على 50-70% من PET المدوّر أو(rPET) عن طريق استخدام نظام الطبقات A/B/A في الصفيحة حيث تكون الطبقات الخارجية (A) مصنوعة من الصمغ الخام الغذائي، بينما تكون الطبقة الداخلية (B) من ال (rPET) المدور.
كما أن ال (rPET) المخصص للاستخدام الغذائي أصبح شائعا في الأسواق في الاستخدام الغذائي المباشر بسبب التطور في درجات النقاء القصوى.
وهي تختلف فقط في درجة بسيطة من النقاء عن بي اي تي الخام PET، وتستخدم بدلا عنه في 30 إلى 50 بالمئة من المنتجات وبنسبة 100 بالمئة من المادة في بعض العبوات.
جدول 3.
مقارنة بعض الآثار البيئية لإنتاج سلع البوليمر والقدرة الحالية على التدوير من مصادر ما بعد الاستهلاك.
تقوم عدة دول أوروبية منها ألمانيا والنمسا، والنرويج، وإيطاليا، وإسبانيا، إضافة إلى مجاري تدوير العبوات، على تجميع مواد التغليف الصلبة مثل الأطباق، والأحواض والقدور إضافة إلى عدد محدود من مواد التغليف المرنة فيما بعد الاستهلاك مثل الأغشية والأغلفة.
أصبحت إعادة تدوير مواد التعبئة غير العبوات ممكنة بسبب التطورات التي شهدتها تقنيات الفرز والغسل وظهور سوق للمواد المعاد تدويرها.
في المملكة المتحدة، أجرى برنامج عمل موارد النفايات (WRAP) دراسة أولية حول تدوير البلاستيك المختلط وهو الآن في صدد تنفيذ نتائجها كاملة.(WRAP 2008b).
إن فوائد إعادة تدوير البلاستيك المختلط، بالنظر إلى فعالية الموارد، والتحول من مكبات النفايات وتخفيض الانبعاثات، كبيرة للغاية إذا ما أخذنا في الاعتبار حقيقة أنه في المملكة المتحدة من المتوقع أن هناك أكثر من مليون طن من مواد التعليب من غير العبوات سنويا (WRAP 2008a) مقارنة ب 525.000 طن من النفايات من العبوات البلاستيكية (WRAP 2007).
4. القضية البيئية للتدوير
يمكن أن يكون تحليل دورة حياة التدوير وسيلة مفيدة لتقييم المنافع المتوقعة من برامج التدوير.
وفي حالة استخدام البلاستيك المعاد تدويره لإنتاج السلع التي كان من الممكن أن تُصنع من البوليمر الجديد (البكر)، فإن ذلك سيحد مباشرة من استهلاك النفط ويقلل من الغازات الدفيئة وانبعاثاتها المرتبطة بإنتاج البوليمر البكر (أقل من الانبعاثات الناجمة عن أنشطة إعادة التدوير نفسها).
لكن، إذا صنُع البلاستيك المعاد تدويره إلى منتجات كانت من قبل مصنوعة من مواد أخرى مثل الخشب، أو الخرسانة، فإن التقليل من متطلبات إنتاج البوليمر لن يتحقق (Fletcher & Mackay 1996).
وقد تكون ثمة تكاليف أو فوائد بيئية أخرى لأي استخدام من هذه المواد البديلة، ولكن هذه سيكون تشتيتاً لمناقشتنا حول فوائد إعادة التدوير، وينبغي النظر فيها كل حالة على حدة.
في هذا المقال، سوف نتناول في المقام الأول إعادة تدوير البلاستيك إلى المنتجات التي كان منشأها من البوليمر البكر.
وتتوافق تكنولوجيات إعادة تدوير المواد الأولية (الكيميائية) مع المبدأ العام لاستعادة المواد، ولكنها أكثر تكلفة من إعادة التدوير الميكانيكي، وأقل مواتاة من الناحية الحيوية إذ يجب إزالة بلمرة البوليمر ثم إعادة بلمرته.
ومن الناحية التاريخية، تطلب ذلك دعما ماليا ضخما بسبب انخفاض أسعار البتروكيماويات على عكس ارتفاع تكاليف العمليات والمصانع الخاصة بإعادة تدوير البوليمرات كيميائيا.
يمكن الاستفادة من الطاقة المستعادة من النفايات البلاستيكية (عن طريق تحويل الوقود، أو الاستهلاك المباشر للطاقة الكهربائية، الاستخدام في أفران الإسمنت وتأجيج الأفران...الخ) في التقليل من حجم المكبات، لكن لن تقلل من الطلب على الوقود الأحفوري (لأن النفايات البلاستيكية مصنوعة من البتروكيميائيات؛ Garforth et al.2004).
كما أن هناك مشاكل بيئية وصحية تصاحب الانبعاثات الناتجة عنها.
إن واحدة من أهم فوائد تدوير البلاستيك هي التقليل من الحاجة غلى المنتجات البلاستيكية.
الجدول 3 يعرض بيانات حول بعض التأثيرات البيئية جراء إنتاج السلع البلاستيكية الجديدة (عند "مدخل المصنع")، كما يلخص إمكانية إعادة تدوير هذه الأصماغ من نفايات ما بعد الاستهلاك.
أما فيما يتعلق استخدام الطاقة، فقد تبين أن التدوير أكثر توفيرا للطاقة من نظيرتها في عمليات استرجاع الطاقة، حتى إذا أخذنا في الاعتبار الطاقة المستخدمة للتجميع البلاستيك ونقله وإعادة معالجته (Morris 1996).
كما استخدم تحليل دورة حياة أنظمة إعادة تدوير البلاستيك من أجل تقييم التأثيرات البيئية البحتة ((Arena et al. 2003; Perugini et al. 2005) ومنه اكتشفنا فوائد بيئية جمّة للتدوير الآلي زيادة على اسعادة الطاقة من المكبات والحرق.
لقد كان من المتوقع أن إعادة تدوير العبوات من مادة البولي إيثيلين تيرفثالات PETتوفر فائدة صافية في انبعاثات الغازات الدفيئة بحجم 1.5 طن من ثاني أوكسيد الكربون المكافئ CO2-e مقابل طن واحد من البي اي تي PET المدوّر (Department of Environment and Conservation (NSW) 2005) إضافة إلى التقليل من المكبات واستهلاك الطاقة الصافية.
كما كان من المتوقع اتباعا لدليل استخدام السياسة تحقيق متوسط انخفاض صاف يقدر ب 1.45 طن من ثاني أوكسيد الكربون المكافئ مقابل طن واحد من البلاستيك المعاد تدويره ((ACRR 2004) ويبدو أن هذه القيمة تستند إلى دراسة ألمانية حول تحليل دورة حياة (Patel et al. 2000), التي توصلت أيضا إلى أن أغلب الفوائد من الطاقة الصافية وفوائد الانبعاثات ناجمة عن استبدال منتجات البوليمر الجديد.
وأظهر تحليل دورة حياة صدر حديثاً متعلق خصيصاً بصناعة عبوات البولي إيثيلين تيرفثالات PET أن استخدام 100 بالمية من البي أي تي المعاد تدويره بدل 100 بالمئة من البي أي تي الجديد كان سيخفض الانبعاثات الإجمالية لدورة الحياة من 446 إلى 327 غراما من ثاني أوكسيد الكربون المكافئ للعبوة الواحدة، مما نتج عنه تخفيض بنسبة 27 بالمئة من الانبعاثات (WRAP 2008e).
أما البلاستيك المختلط، أقل مصادر التدوير ملاءمة للبوليمر فيمكنه توفير فايدة صافية تقارب النصف طن -0.5- من CO2-e لكل طن واحد من المنتجات المعاد تدويرها (WRAP 2008c).
تتأتى الفعالية البيئية الأكبر من إعادة تدوير العبوات بسبب أمرين معا، فعالية أكثر في عملية تدوير العبوات مقارنة بالبلاستيك المختلط وكذلك للانبعاثات العالية الخاصة بإنتاج البولي إيثيلين تيرفثالات PET البكر.
ومع ذلك، يبقى تدوير البلاستيك المختلط يحظى بفائدة صافية قطعاً، وهي تفوق الاختيارات الأخرى المدروسة، سواء في مكبات النفايات أو استعادة الطاقة في صورة وقود نفايات صلبة، مادام هناك تعويض للبوليمر الجديد.
8.إعادة تدوير البلاستيك: تحديات وفرص
من أعظم التحديات التي يواجها قطاع تدوير البلاستيك، تحقيق عملية تدوير نفايات البلاستيك المختلط تدويراً فعالاً.
ومن فوائده، القدرة على تدوير كميات أكبر من النفايات البلاستيكية عن طريق توسيع عمليات تجميع مواد التعليب البلاستيكية بعد الاستهلاك لتشمل عددا أكثر من المواد المختلفة والحزم المتنوعة.
يمكن أن يساعد تصميم المنتجات خصيصا للتدوير كثيرا في جهود التدوير.
توصلت دراسة أجريت في المملكة المتحدة أن حجم التغليف في سلة تسوق عادية، حتى بعد تجميعها، الذي لا يمكن أن يعاد تدويره بفعالية، يتراوح ما بين 21 و 40 بالمئة. (Local Government Association UK) 2007).
لهذا، فتطبيق سياسات تشجع استخدام مبادئ التصاميم بيئية في الصناعة على نطاق واسع يمكن أن يكون له كبير أثر على أداء عملية التدوير، وزيادة حجم التغليف الذي يمكن جمعه بطريقة اقتصادية وتحويله من المكبات (see Shaxson et al. 2009).
ويمكن تطبيق المبدأ نفسه على السلع ذات الاستهلاك الدائم المصممة للتفكيك، والتدوير، وتخصيص المواصفات من أجل استخدام الأصماغ المعاد تدويرها، كلها إجراءات أساسية في سبيل زيادة عملية التدوير.
إن أغلب أنظمة التجميع ما بعد الاستهلاك خاصة بالتغليف الصلب لأن التغليف المرن يطرح دائما مشاكل عند مراحل التجميع والفرز.
تعاني معظم المصانع الموجودة اليوم والمختصة باسترجاع المواد من صعوبة التعامل مع مواد التغليف المرنة بسبب اختلاف خصائص التعامل بينها وبين مواد التغليف الصلب.
كما أن انخفاض النسبة ما بين الوزن والحجم الخاص بالأغلفة والأكياس البلاستيكية تقلل من الجدوى الاقتصادية للاستثمار في مصانع التجميع والفرز الضرورية لهذه العملية.
ومع ذلك، تتم عملية تدوير الأغلفة البلاستيكة اليوم من المصادر بما فيها التغليف الثاني مثل الأغلفة الشفافة المستخدمة لتغليف المنصات النقالة والصناديق، وبعض الأغشية الزراعية، فهذه العملية تكون ممكنة في الظروف الملائمة.
يمكن أن تتضمن طرق زيادة تدوير الأغشية والأغلفة ومواد التغليف المرنة، كلاً من التجميع المنفصل، أو الاستثمار في عدد أكثر من مصانع الفرز والمعالجة في مصانع الاسترجاع من أجل التعامل مع النفايات البلاستيكية المرنة.
ومن أجل تحقيق عملية تدوير ناجحة للبلاستيك المختلط، لابد من تطبيق درجات عالية من كفاءة فرز المواد المجمعة، لضمان فصل أنواع البلاستيك بأعلى درجات النقاء، إلا أن هناك حاجة إلى تحسينات أكثر على مستوى العرض النهائي لكل مجرى من مجاري البوليمر الخام.
ويمكن زيادة فعالية عملية تدوير مواد التغليف ما بعد الاستهلاك زيادة كبيرة إذا اعتُمد ترشيد تنوع المواد في مجموعات فرعية من الاستخدام الحالي.
فعلى سبيل المثال، إذا كانت العبوات البلاستيكية الصلبة من القارورات، والبرطمانات إلى العلب مصنوعة من ال PET، وHDPE، وال PP، دون وجود واضح لمواد ال PVC ، و PS التي تمثل مشكلة عند الفرز من المواد المختلطة القابلة للتدوير، إذن فكل مواد التغليف البلاستيكي الصلب يمكن تجميعها وفرزها لتشكيل مجرى من الأصماغ المدور في وجود نسبة ضئيلة من التلوث الخلطي.
سوف تتحسن نسبة المواد المرفوضة وتزيد قيمة الاصماغ المعاد تدويرها.
كما يجب اختيار الملصقات والمواد المضافة من أجل زيادة كفاءة عملية التدوير.
إن تطوير عمليات الفرز والفصل في مصانع التدوير يوفر المزيد من إمكانية كل من زيادة حجم التدوير، وتحسين الكفاءة البيئية من خلال تقليل كسر النفايات، وتخفيض استخدام الطاقة والمياه (see §3).
ولا بد أن تكون الأهداف المسطرة هي مضاعفة كل من الحجم والنوعية للأصماغ المعاد تدويرها.
9. الخلاصة
وتلخيصاً لما سبق، تعدّ عملية التدوير آلية من آليات إدارة المخلفات الخاصة بالمنتجات البلاستيكية منتهية الصلاحية.
وهي عملية تزيد من الحس الاقتصادي وأيضا البيئي وتبين التوجهات الراهنة تزايداً جوهرياً في معدل الاسترجاع وتدوير النفايات البلاستيكية.
ويبدو أن هذه التوجهات متواصلة، لكن مازالت ثمة الكثير من التحديات العظيمة على كل من المستوى التقني والاقتصادي وقضايا السلوك الاجتماعي المتعلقة بتجميع النفايات القابلة للتدوير، وكذا مسألة استبدال المواد الجديدة.
إن إعادة تدوير كميات أكبر من مواد التعليب البلاستيكية ما بعد الاستهلاك، إضافة إلى النفايات البلاستيكية الناتجة عن استهلاك السلع وكذا نفايات العربات منتهية الصلاحية سوف تمكن من تحسين مستويات الاسترجاع الخاصة بالنفايات البلاستيكية والتحويل من المكبات.
ومع بذل الجهود الحثيثة من أجل زيادة استخدام المواد المعاد تدويرها كبديل للبلاستيك الجديد، تبقى عملية تدوير النفايات البلاستيكية فعالة من أجل تحسين الكفاءة البيئية لصناعة البوليمر.
5. الدعم الكلي لإعادة التدوير
يزداد الوعى العام لاستمرار الحاجة إلى الإنتاج الثابت والإستهلاك .شجع هذا السلطات المحلية لتجميع المواد القابلة للتصنيع وتشجيع المصنعين لتطوير منتجات من مواد مُعادة التدوير كما شجعت ايضاً الأعمال التجارية لتبلى ذلك الطلب العام .
أشارت الدراسات التسويقيه التى أُجريت على أذواق المستهلكين أن هناك نسبة ملحوظة ليست بالكثيرة من الأشخاص الذين يقدرون القيم البيئية فى نمط شرائهم .
بالنسبه إلى هؤلاء المستهلكين، التأكيد على أن المحتوى مُعاد التدوير وعلى قابلية الغلاف بإعادة التدوير يُعد شيئاً إيجابياً، بينما المبالغة بأن المنتج قابل لإعادة التدوير (والحقيقة بأن إعادة التدوير إحتمالية أكثر من حقيقة) فذلك يقلل من ثقة العميل . يُلاحظ بأن المشاركة فى إعادة التدويريُعد سلوكاً بيئياً قد انتشر بين السكان ووصلت نسبته في استفتاء أُجرى فى المملكة المتحدة عام 2006 إلى 57% . طبقاً ل(wrap 2008d ) بينما فى أستراليا وصلت النسبة إلى 80% حيث وُجدت مؤسسة كيرب سايد لفترة طويلة (nepc 2001) تستخدم بعض الحكومات السياسة لتشجيع المستهلك على إعادة التدوير مثل الاتحاد الأوروبى وأوامره بخصوص المواد المغلفة ومخلفاتها (94/62/ec)أدى هذا بالتبعية أن أصدرت المانيا قرار بمد مسئولية المُصنع بتجميع الأغلفة وإعادة تصنيعها بما يُعرف ب (GrünePunkt die) أو النقطة الخضراء .فى المملكة المتحدة شُرعت مسئولية المُصنع بجمع الأغلفة ليتم إنتاجها وإعادة تدويرها، كما تم مؤخراً فرض غرامة على المكبات العامة لتمويل الأنشطه المُتعلقة بتقلليل المخلفات.
كنتيجة لكل ما سبق من المبادارت ازدادت قيمة المواد معادة التدوير وازدادت أيضاً القابلية لإعادة التدوير خلال السنوات الأخيرة كما شُرعت مسئولية المُصنع الممتدة من خلال خطط لإعادة تمويل المخلفات مثل حاويات الأشربة والبطاريات و إطارات السيارات.
تلك الخطط فعالة فى رفع معدلات التجميع ،على سبيل المثال يوجد فى إحدى ولايات أستراليا خطط لمخلفات الحاويات منها زجاجات الاشربة المُصنعه من البولى ايثلين تيتراسلفات بالإضافة إلى مؤسسة كيرب سيد كولكشن .بلغ هنا معدل تجميع زجاجات البولى إيثلين إلى 74% مقارنةً ب 36% من الزجاجات المجمعة فى ولايات أخرى حيث تتواجد مؤسسة كيرب سيد كولكشين فقط.
انخفضت نسبة الزجاجات فى القمامات بنسبة ملاحظة مقارنةً بولايات أخرى (west 2007).
6. الأمور الأقتصادية المتعلقة بإعادة التدوير
يؤثر محركان إقتصاديان فى قابلية اللدائن الحرارية فى إعادة التدوير.تلك أسعار البوليمر المعاد التدوير مقارنةً بالبوليمر النقى وتكلفة البوليمر المعاد التدوير مقارنةًببدائل أخرى قابلة للتخلص منها.
هناك أمور إضافية مرتبطة بكمية وجودة الإمدادات مقارنة بالبلاستيك النقى. كما أن نقص المعلومات حول توافر البلاستيك المعاد تدويره، وجودته وملاءمته لاستعمالات محددة، يمكن أن يكون أيضا مثبطا لاستخدام المواد المعاد تدويرها.
قديماً، كانت الطرق الرئيسية للتخلص من النفايات عن طريق مكب النفايات أوحرقها لتصبح رمادا. وتختلف تكاليف مكب النفايات بين المناطق وفقاً للجيولوجيا الكامنة وأنماط استخدام الأراض، ويمكن أن تؤثر على قابلية إعادة التدوير كطريق بديل للتخلص منها. في اليابان، على سبيل المثال، تكون عمليات الحفر اللازمة لمكب النفايات مكلفة بسبب الطبيعة الصعبة للأرضية البركانية الأساسية؛ بينما في هولندا تكون العملية مكلفة بسبب نفاذية من البحر. وتشكل تكاليف العالية للتخلص من النفايات حافزا اقتصاديا نحو إعادة التدوير أو استعادة الطاقة.
جمع البلاستيك المستخدم من العائلات هو أكثر اقتصادا في ضواحي المدن حيث الكثافة السكانية مرتفعة بما فيه الكفاية لتوفير الاقتصاد. ويمكن أن يختلف مخطط التجميع الأكثر فعالية حسب المنطقة، ونوع المساكن (منازل أو مباني كبيرة متعددة المساكن) ونوع المرافق المتاحة. تقوم المناطق الريفية بعمل مشروعات حيث يقوم الشعب بنقل نفاياتهم الخاصة لإعادة التدوير، على سبيل المثال عندما يقومون بزيارة بلدة مجاورة، فإنهم يفكرون بطرق أكثر فاعلية بدلاً من جمع القمامة بجانب الرصيف.
تعمل العديد من السلطات المحلية وبعض محلات السوبر ماركت في المملكة المتحدة على "جذب البنوك"، أو حتى آلات البيع العكسية. ويمكن لهذه الطرق الأخيرة أن تكون مصدرا جيدا للمواد النقية القابلة لإعادة التدوير نسبيا، ولكنها غير فعالة في توفير معدلات جمع عالية من النفايات المستهلكة. في المملكة المتحدة، كانت الزيادات الهائلة في جمع الزجاجات البلاستيكية واضحة فقط بعد النجاح الأخير في إصلاح جوانب الرصيف.
(شكل رقم 2)
الزيادة في جمع الزجاجات البلاستيكية، من خلال الجذب ومشروعات الأرصفة في المملكة المتحدة(WRAP 2008d).
يتأثر سعر البلاستيك بسعر النفط الذي يعد المكون الأساسي لإنتاج البلاستيك. وبما أن جودة البلاستيك المسترد عادة ما يكون أقل من جودة البلاستيك الخام، فإن سعر البلاستيك الخام يحدد سقف الأسعار للبلاستيك المسترد.
وقد ارتفع سعر النفط بشكل ملحوظ في السنوات القليلة الماضية، من نطاق يبلغ حوالي 25 دولارا للبرميل إلى نطاق يتراوح بين 50 و 150 دولارا منذ عام 2005.
وبالتالي، فعلى الرغم من أن ارتفاع أسعار النفط يؤدى أيضاً إلى الزيادة في تكلفة جمع وإعادة المعالجة إلى حد ما، فإن عمليات إعادة التدويرأصبحت نسبيا أكثر جاذبية من الناحية المالية.
ويمكن للتقدم التكنولوجي في إعادة التدوير أن يحسن الاقتصاد بطريقتين رئيسيتين - عن طريق خفض تكلفة إعادة التدوير (تحسينات الإنتاجية / الكفاءة) وعن طريق سد الفجوة بين قيمة الراتنج المعاد تدويره والراتنج الخام.
ويتم تعزيز النقطة الأخيرة بشكل خاص من خلال تقنيات لتحويل البلاستيك المستعاد إلى بوليمر من الدرجة الغذائية عن طريق إزالة – الدعم المغلق- لاعادة تدوير حلقة التلوث.
منذ عشرات السنوات, فإن إعادة تدوير البلاستيك بدون دعم مالى كان قابل للزيادة عن طريق نفايات المصانع، قبل أكثر من عقد من الزمان، كانت في معظمها قابلة للبقاء فقط من النفايات بعد الصناعة، أو في المناطق التي كانت فيها تكلفة الطرق البديلة للتخلص مرتفعة، أصبحت الآن قابلة للتطبيق على نطاق جغرافي واسع، ولأجل النفايات المستهلكة.
7) الاتجاهات الحالية في إعادة تدوير البلاستيك
في أوروبا الغربية، يزداد توليد النفايات البلاستيكية بنحو 3 في المائة سنوياً، وهو ما يتماشى مع النمو الاقتصادي طويل الأجل، في حين أن كمية إعادة التدوير الميكانيكي قد زادت بقوة بمعدل يقارب من 7 في المائة سنويا.
في عام 2003، كان هذا لا يمثل سوى 14.8 في المائة من نفايات البلاستيك المتولدة (من جميع المصادر). وبضم إعادة تدوير المواد الأولية (1.7 في المائة) واسترداد الطاقة (22.5 في المائة)، فإن إجمالى معدل الإسترداد يبلغ نحو 39 في المائة من 21.1 مليون طن من النفايات البلاستيكية المتولدة في عام 2003 (الشكل 3).
ويستمرهذا الاتجاه لكل من معدلات إعادة التدوير الميكانيكي واستعادة الطاقة للزيادة، على الرغم من أن هذا هو الاتجاه لزيادة توليد النفايات.
يعدّ البلاستيك من المواد زهيدة الثمن، والخفيفة والمعمرة أيضاً، التي يمكن إعادة تشكيلها بسهولة في صورة منتجات متنوعة وكثيرة الاستخدام.
لهذا نلاحظ أن إنتاج المواد البلاستيكية قد تزايد خلال السنوات الستين الماضية.
إلا أن مستويات استخدامها ووفرتها بالصورة الراهنة سببت العديد من المشكلات البيئية.
إذ يستخدم لصناعة البلاستيك مواد خام بنسبة حوالي 4% من إنتاج النفط والغاز العالمي وهي موارد غير متجددة، إضافة إلى استهلاك نسبة تتراوح بين3 و4 % من الطاقة من أجل عملية التصنيع.
ويستخدم جزء كبير من إنتاج البلاستيك في صناعة مواد التعليب ذات الاستخدام الواحد، أو منتجات أخرى للاستخدام السريع التي تُرمى خلال سنة من تصنيعها.
وهاتان ملاحظتان فقط تشيران إلى أن استخدامنا الراهن للبلاستيك غير مستدام.
ضف على ذلك، وبسبب استخدام مادة البوليمر شديدة التحمل، فإن كميات ضخمة من نفايات البلاستيك تتراكم في صورة أكوام في مكبات القمامة وفي الطبيعة عبر العالم.
وتمثل إعادة التدوير واحدة من أهم الأنشطة المتاحة اليوم من أجل تقليل هذه الآثار كما أنها إحدى أكثر المجالات حيوية في الصناعة البلاستيكية في يومنا هذا.
فعملية التدوير تتيح فرصاً لخفض استخدام النفط وانبعاث ثاني أوكسيد الكربون كما أنها تقلل من كمية النفايات التي تحتاج إلى تصريف.
في هذا المقال، نتحدث عن التدوير باختصار، مقارنة بطرق تقليل النفايات الأخرى، أي تخفيض استخدام المواد عبر عملية التقليل من كثافة المنتج أو عبر إعادة استخدامه، أو استخدام بدائل من المواد القابلة للتحلّل وكذا عمليات استعادة الطاقة واستخدامها كوقود.
وبينما كانت عمليات تدوير البلاستيك تجري منذ السبعينيات، إلا أن كميات البلاستيك المدوّر تختلف باختلاف الموقع الجغرافي، حسب نوع البلاستيك واستخدامه.
فيما شهد تدوير مواد التعليب انتشارا سريعا في عدة دول خلال العقود الأخيرة.
إذ أتاحت التقنيات والأنظمة المتقدمة في التجميع، والفرز، وإعادة المعالجة الخاصة بالبلاستيك المدور فرصا جديدة في عملية التدوير. ولعله باتحاد جهود كل من الشعوب والصناعة والحكومات يكون من الممكن تحويل أغلب النفايات البلاستيكية من المكبّات إلى مصانع التدوير خلال العقود القادمة.
قد تطورت صناعة البلاستيك بصورة ملحوظة منذ اكتشاف طرق مختلفة لإنتاج أنواع البوليمر من المصادر البتروكيميائية.
يتمتع البلاستيك بفوائد جمّة تتعلق بخفّة وزنه، ومدى تحمله، وكذا انخفاض تكلفته مقارنة بالمواد الأخرى. أندريدي ونيل 2009؛ثومسون و ال 2009
ولقد قُدّر إنتاج البوليمر عام 2007 بما يعادل 260 مليون طن متري في السنة عبر العالم متضمنا كل أنواع البوليمر بما فيها اللدائن الحرارية، والبلاستيك الصلد حراريا، والأصماغ وبلاستيك التغليف باستثناء الألياف الاصطناعية. ( بلاستيك أوروبا 2008ب).
مما يعني تسجيل معدل نمو تاريخي يقدر ب 9 % في السنة.
ويمثل الصمغ المتلدن حراريا(الراتنج) ثلثي هذا الإنتاج كما تزايد استخدامه عالميا بنسبة حوالي 5 % في السنة. (أندريدي 2003).
في أيامنا هذه، تُشتق كل أنواع البلاستيك تقريبا من البتروكيميائيات المستخرجة من آبار النفط والغاز.
وحوالي 4% من الإنتاج النفطي السنوي يُصنّع مباشرة إلى منتجات بلاستيكية من المواد الخام البرتروكيميائية.(إتحاد البلاستيكي البريطاني 2008).
ولأن تصنيع البلاستيك يتطلب طاقة أيضاً، فإنتاجه يسبب استهلاكاً لكميات إضافية من الوقود.
ومع ذلك، يمكن القول أن استخدام البلاستيك المخفف قد يقلل من استخدام الوقود، مثل استخدام البلاستيك في وسائل النقل بديلا عن المواد التقليدية كالفولاذ. (أندريدي ونيل 2009؛تومسون وال.2009ب).
تُستخدم قرابة ال 50% من البلاستيك استعمالاً واحداً ويتم التخلص منه، مثل التعليب، والأفلام الزراعية، والمواد الاستهلاكية القابلة للرمي، كما يستخدم ما بين 20 و25% منه لصناعة البنى التحتية طويلة الأجل مثل الأنابيب، وتغليف الأسلاك، ومواد البناء، أما النسبة المتبقية فهي للاستخدامات الاستهلاكية الدائمة ذات العمر المتوسط مثل المواد الإلكترونية، والأثاث، والمركبات...الخ
وقد بلغ إنتاج النفايات البلاستيكية المستهلكة في الاتحاد الأوروبي 24.6 مليون طن عام 2007 (بلاستيك أوروبا 2008ب).
يعرض الجدول 1. لمحة عن استهلاك البلاستيك في المملكة المتحدة خلال عام 2000، وحصصها في إنتاج النفايات (مراقبة النفايات 2003).
وهذا يؤكد أن المصدر الرئيس للنفايات البلاستيكية هو التعليب، لكن من الواضح أن المصادر الأخرى مثل المخلفات الإلكترونية والمعدات الكهربائية والمركبات منتهية العمر تمثل أيضا مصادر هامة للمخلفات البلاستيكية.
جدول 1.
استهلاك البلاستيك وإنتاج المخلفات حسب المقاطعات في المملكة المتحدة عام 2000 (مراقبة النفايات 2003 ).
نظرا لأن إنتاج البلاستيك كان ضخما للغاية طيلة الستين سنة الماضية، فإن معرفة مدى تعميره في الطبيعة غير مؤكدة.
إن معظم أنواع البلاستيك غير قابلة للتحلل الحيوي أندريدي 1994 )، بل هي معمرة ولهذا فأغلب أنواع البوليمر المصنع اليوم سوف يعمر على ألأقل لعقود وربما لقرون إن لم تكن ألفيات من الزمن.
حتى تلك الأنواع القابلة للتحلل من البلاستيك قد تعمر لوقت معتبر حسب عوامل البيئة المحلية، مثل معدلات التحلل المتعلقة بعوامل فيزيائية كمستويات التعرض للأشعة فوق البنفسجية، والأوكسجين والحرارة (سوفيت وويلز )2004. أما البلاستيك القابل للتحلل الحيوي فيتطلب وجود كائنات مجهرية مناسبة.
ومع ذلك فمعدلات التحلل تختلف اختلافا ملحوظا بين المكبّات وبين البيئات الأرضية والبحرية ( كيريكو وبريسولي )2007.
وحتى في حالة تحلل مادة بلاستيكية بفعل المناخ فإنها تتحلل في البداية إلى كومة من أجزاء بلاستيكية صغيرة غير أن البوليمر نفسه قد لا يتحلل نهائيا بالضرورة في مدة زمنية طويلة.
لهذا، فالكميات الضخمة من البلاستيك منتهي الصلاحية تتراكم في المكبّات ومرادم النفايات في الطبيعة، مسببة أزمات في إدارة النفايات وَأضرارا بيئية. (انظربارنس وال ؛2009 جروجري 2009أوهيلمان وال 2009ريان وال 2009توتن وال 2009تومسن وال 2009 ب).
من الجلي أن إعادة التدوير هي استراتيجية من استراتيجيات إدارة النفايات، غير أنه بالإمكان أن نتحدث عنها بصفتها مثالا فعليا لتطبيق مفهوم الصناعة البيئية، حيث لا وجود للنفايات في النظام الطبيعي البيئي بل يوجد فقط منتجات. (فورش وجالوبولوس 1989؛ ماكدوناف وبراونجارت 2002).
كما أن إعادة تدوير البلاستيك هي واحدة من طرق تقليل التأثير البيئي واستنزاف الموارد.
ففي الواقع، قد تتيح عمليات التدوير ذات المستويات العالية من قبيل التقليل من الاستخدام، وإعادة استخدام المنتجات وتصليح التالف منها، أو إعادة تصنيعها، مستوى معينا من الخدمة الإنتاجية بمواد أقل من المطلوب في غيرها من الحالات.
وعليه، يمكن لإعادة التدوير أن تقلل من استخدام الطاقة والخامات في الوحدة الإنتاجية مما ينتج كفاءة بيئية أفضل. (WBCSD المجلس العالمي للأعمال من أجل تنمية مستدامة 2000).
ومع ذلك لابد من الإشارة إلى أن القدرة على الحفاظ على كل من مستوى مخلفات المواد المستخدمة، والطاقة المستهلكة وكذا نتائج الآثار الخارجية على النظام البيئي سوف تتحكم في الاستدامة القصوى للنظام الكليّ.
في هذه الورقة، سوف نستعرض الأنظمة والتقنيات الراهنة لتدوير البلاستيك، ودليل دورة الحياة يوضح الكفاءة البيئية لتدوير البلاستيك، كما سنتناول باختصار قضايا متعلقة بالاقتصاد والمصلحة العامة.
سوف نسلط الضوء على إنتاج منتجات التعليب والتخلص منه نظرا لأنها المصدر الوحيد الأكبر للمخلفات البلاستيكية في أوروبا وتمثل مجالا هاما لتوسع الراهن في مبادرات التدوير.
2. إدارة المخلفات:
ملخص
في الاتحاد الأوروبي أيضاً هناك الكثير من الأولويات في إدارة المخلفات الخاصة بتسيير النفايات البلدية الصلبة الإجمالية، بداية من تلك المخلفات ذات الأوزان الثقيلة نحو المكبات وصولا إلى تلك الموجهة إلى الحرق (شكل 1)- كما أن عملية التدوير تختلف اختلافا كبيرا.
وقد بلغ متوسط حجم النفايات البلدية الصلبة الناتجة في الإتحاد الأوروبي 520 كغ للفرد الواحد في السنة و يٌتوقع أن يزيد إلى 680 كغ للفرد سنويا بحلول عام 2020. (المنطقة الاقتصادية الأوروبية 2008).
أما في المملكة المتحدة، فيبلغ إجمالي استخدام البلاستيك في كل من التعليب المنزلي والتجاري حوالي 40 كغ للفرد سنويا، أي ما يقارب 7 إلى 8 % من الوزن، لكنه يمثل نصيباً أكبر حجما من النفايات البلدية الصلبة. (مراقبة المخلفات 2003).
الشكل.1
معدلات التدوير الآلي واستعادة الطاقة كآليات إدارة المخلفات البلاستيكية في الدول الأوربية. (بلاستيك أوروبا2008 ب).
بصورة عامة، تٌستعاد المخلفات البلاستيكية عند تحويلها من المكبات أو أكوام القمامة.
والتعليب البلاستيكي خاصة ملفت للانتباه نظرا لخفة وزنه في كلا نوعيه المرن والصلب.
يمكن التقليل من حجم الخامات المستخدمة في نظام تسيير النفايات، في الحالة الأولى، عن طريق الإجراءات التي تخفض من استخدام تلك الخامات في الإنتاج (مثلا، تعويض أنواع التعليب الثقيلة بتعليب أخف وزنا، أو التقليل من سمك التعليب).
كما أن تصميم المنتجات كي تكون قابلة لإعادة الاستخدام، أو الإصلاح أو أعادة التنيع سوف يقلل من حجم المنتجات التي تتحول إلى مكبات النفايات.
أما إذا تحول المواد إلى مرحلة النفايات، فإعادة التدوير هي عملية استعادة المواد من اجل تصنيع منتج جديد.
فيما يتعلق بالمواد العضوية مثل البلاستيك يمكن أن يتوسع مفهوم الاسترجاع أيضا ليشمل استرجاع الطاقة، أي استخدام القيمة الحرارية للمادة كوقود مع مراقبة الاستهلاك، رغم أن هذه العملية تؤدي إلى أداء بيئي إجمالي أقل من استرجاع المواد لأنها لا تقلل من الطلب على المواد الجديدة غير المستخدمة.
وهذه هي الفكرة الأساس التي تستند إليها الآلية الرباعية في قاموس إدارة المخلفات ـــ بهذا الترتيب في التقليل من الرغبة البيئيةــ تقليل استخدام، إعادة استخدام، إعادة تدوير(المواد) وأخيراً استرجاع (الطاقة)، إضافة إلى المكبات كأقل استراتيجيات الإدارة تفضيلاً.
كما يمكن أيضا تجميع البوليمر نفسه عبر عدة مراحل، على سبيل المثال صناعة حاوية قابلة لإعادة الاستخدام والتي بمجرد دخولها مرحلة النفايات تُجمع ويعاد تدويرها إلى استخدامات معمرة والتي بدورها حين تصبح من المخلفات يتم استرجاعها كطاقة.
(أ) المكبات
المكبات هي الطريقة التقليدية لإدارة المخلفات، غير أن بعض الدول صارت تعاني شحّا في أماكن المكبات.
إن المكبّات الخاضعة لإدارة محكمة ينتج أضرارا محدودة وقصيرة الأمد بعد آثار التجميع والنقل، ومع ذلك فهناك أخطار بعيدة المدى متمثلة في تسمم التربة والمياه الجوفية بسبب بعض الإضافات والمحللات الموجودة في المنتجات شبه البلاستيكية التي يمكن أن تصبح ملوثات عضوية دائمة.(أوهلمان وال 2009؛ تويتن وال 2009).
كما أن أكبر سلبية في المكبات من ناحية الاستدامة هي عدم إمكانية استرجاع أي من الموارد المادية المستخدمة في إنتاج البلاستيك، أي أن تدفق المواد خطي وليس دوريا.
في المملكة المتحدة، طُبقت ضريبة على المكبات، وهي تزداد كل سنة حتى عام 2010، من أجل التحفيز على تحويل النفايات من المكبات إلى عمليات الاسترجاع مثل إعادة التدوير.(ديفرا، وزارة البيئة والغذاء والشؤون الريفية 2007).
(ب) الحرق واسترجاع الطاقة
تقلل عملية الحرق من الحاجة إلى مكبات النفايات البلاستيكية، ومع ذلك، فثمة مخاوف من انبعاث مواد خطرة في الجوّ أثناء العملية.
فعلى سبيل المثال، يوجد كل من الكلوريد متعدد الفاينيل و بعض الإضافات المعالجة هيدروجينيا كمكونات أساسية في مزيج النفايات البلاستيكية وهي المواد التي تؤدي إلى أخطر أنواع السموم ؛ الديوكسين، كما أن هناك مواد منبعثة أخرى منها ثنائي الفينيل متعدد الكلور، و الفيوران (جيبلن وال2003).
مبدئيا وكنتيجة لخطر التلوث هذا، يعدّ حرق مخلفات البلاستيك أقل استراتيجيات التدوير شيوعا من المكبّات والتدوير الآلي.
غير أن اليابان وبعض الدول الأوربية مثل الدانمارك والسويد تشكل استثناء واضحا، بفضل بنيتها التحتية الشاملة في المساكن للتعامل مع النفايات البلدية الصلبة، بما فيها البلاستيك.
يمكن استخدام الحرق مع عملية استرجاع بعض الطاقة الموجودة في البلاستيك.
ويختلف استخدام الطاقة المسترجعة اختلافاً كبيراًً بحسب مجال الاستخدام سواء في توليد الكهرباء، متضمنة الحرارة والطاقة، أو كوقود نفايات صلب المستخدم في زيادة تأجيج لهيب الأفران أو محاجر الأسمنت.
كما أن عمليات مثل الإذابة وتحويل النفايات إلى وقود محركات أو تحويلها إلى غاز عن طريق الحل الحراري كلها ممكنة (Arvanitoyannis & Bosnea 2001) وبسبب احتمالية ارتفاع أسعار النفط، يتزايد الاهتمام بهذه الطريقة في إنتاج وقود المحركات.
قد تكون عمليات استرجاع الطاقة أكثر الطرق ملائمة للتعامل مع البلاستيك ذي الاختلاط العالي مثل بعض المخلفات الإلكترونية والكهربائية وبقايا تقطيع السيارات.
(ج) تخفيف الكثافة
إن التقليل من حجم التغليف المستخدم لكل وحدة سوف يقلل من حجم المخلفات.
من المفترض حسب علم الاقتصاد أن أغلب المصنعين سوف يستخدمون بالفعل الحد الأدنى المطلوب بالضبط من المواد اللازمة لاستخدام معين. (لكن انظر Thompson et al. 2009b، ش.1).
ومع ذلك فهذا المبدأ قد عُوض بلمسات الجمال، والارتياح والمزايا التسويقية التي يمكن أن تؤدي إلى فرط استخدام التغليف، ضف على ذلك آثار الاستثمار المعاصر في الأدوات وعمليات الإنتاج، مما قد يسبب أيضا إفراطاً في تغليف بعض المنتجات.
(د) إعادة استخدام التغليف البلاستيكي
قبل أربعين سنة مضت، كانت إعادة استخدام التغليف بعد الاستهلاك شائعة في العبوات الزجاجية والجرار.
أما الحدّ من الاستخدام الواسع للأوعية الصلبة المعاد استخدامها فيعود في جزء منه على الأقل إلى أسباب لوجيستية، أي أن نقاط التجميع والتوزيع بعيدة عن مصانع التعبئة المركزية مما يؤدي إلى طول المسافات عند الرجوع.
إضافة إلى ذلك، فجزء كبير من العبوات وحزم التعبئة خاصة بالعلامات التجارية ولأغراض تسويقية مما جعل استعادتها مباشرة وإعادة استخدامها أقل جدوى.
تُطبق أنظمة الاسترجاع وإعادة التعبئة في الكثير من الدول الأوروبية (Institute for Local Self-Reliance 2002)، بما فيها عبوات "PET" أو البولي إثيلين تيريفثالات وكذا العبوات الزجاجية، لكن هذا النشاط عموما يعدّ في أماكن أخرى نشاطاً متخصصاً للأعمال المحلية بدل كونها آلية عملية واسعة الانتشار غرضها تقليل مخلفات التعليب.
ثمة مجال كبير لإعادة استخدام البلاستيك المستعمل في نقل البضائع وكذا إمكانية إعادة استخدام وإعادة تصنيع بعض مكونات البلاستيك الموجودة في السلع المستهلكة ذات القيمة العالية مثل العربات والمعدّات الإلكترونية.
وهذا الأمر واضح في النطاق الصناعي المعروف بإعادة استخدام الحاويات والنقالات في العربات. (انظرThompson et al. 2009b).
كما لوحظ بعض التغيير والتحول من استخدام حقائب البلاستيك وحيدة الاستخدام إلى بديلها من الحقائب القابلة لإعادة الاستخدام، لسببين اثنين إما نظرا للبرامج تغيير السلوك اختياريا مثل ما حدث في أستراليا (وزارة البيئة والتراث(أستراليا) 2008) وإما نتيجة الخضوع للقوانين، مثل فرض ضريبة الحقيبة البلاستيكية في إيرلاندا (وزارة البيئة والتراث والسلطة المحلية(إيرلاندا) 2007)، أو قانون حظر الحقائق الخفيفة في البنغلادش والصين مؤخراً.
(ه) إعادة تدوير البلاستيك
تتميز مصطلحات تدوير البلاستيك بالتعقيد كما أنها أحياناً تثير الحيرة نظراً لتعدد الأنشطة كثيراً في مجالي التدوير والاسترجاع (جدول 2).
وهي تشمل أربعة أصناف:
أولاً (إعادة معالجة آلية لتحويل المنتجات إلى منتجات ذات خصائص مماثلة)
ثانياً (إعادة معالجة آلية لتحويل المنتجات إلى منتجات تطلب مواصفات أقل)
ثالثاً (استرجاع المكونات الكيميائية ورابعاً(استرجاع الطاقة).
يقصد بالتدوير الأول إعادة التدوير القائم على التدوير في حلقة مغلقة، أما النوع الثاني من التدوير فيقصد به التخفيض.
فيما يشير النوع الثالث من التدوير إلى التدوير الكيميائي أو تدوير المواد الخام ويستخدم في عملية نزع مكونات البوليمر الكيميائية. (Fisher 2003).
ويمثل النوع الرابع عملية استرجاع الطاقة، أي الطاقة من المخلفات أو تثبيتها.
يمكن استخدام البلاستيك القابل للإنحلال كسماد عضوي وهذه العملية مثال إضافي عن التدوير من النوع الثالث كما يسمى أيضا التدوير العضوي أو البيولوجي. (انظر Song et al. 2009).
جدول 2.
المصطلحات المستخدمة في مختلف أنواع التدوير والاسترجاع
من الممكن نظرياً تدوير أغلب اللدائن الحرارية بواسطة الحلقة المفرغة، ومع ذلك فعمليات التعليب البلاستيكي غالباً ما تستخدم عدداً كبيراً من أنواع البوليمر ومواد أخرى مثل المعادن، والورق، والأصماغ، والأحبار التي تزيد العملية صعوبة.
إن التدوير في حلقة مغلقة يكون عملياً أكثر حين يمكن لمكونات البوليمر (1) أن تكون معزولة بإحكام عن كل مصادر التلوث و (2) وأن تكون قادرة على الاحتفاظ بسلامتها ضد التلف خلال عمليات إعادة المعالجة وما يليها من استخدام.
أما الوضع المثالي فيتطلب أن يحتوي مصدر المخلفات البلاستيكية الموجهة إلى إعادة المعالجة على كمية قليلة من أنواع البوليمر أيضا من أجل التقليل من صعوبة عملية استبدال الأصباغ الجديدة مباشرة.
على سبيل المثال، كل العبوات من ال PET مصنعة من أنواع مماثلة من PET الملائم لكل من تصنيع العبوات وعملية إعادة معالجة نحو ألياف البوليستر، في حين أن مادة HDPE المستخدمة في قولبة العبوات المنفوخة هي أقل ملائمة للاستخدام في قولبة الحقن.
وعليه، فالأجزاء الوحيدة من تيار النفايات البلاستيكية التي كانت عادة تخضع لأسلوب التدوير في دائرة مغلقة بإحكام هي عبوات ال PET النقية ومؤخراً أضافت المملكة المتحدة عبوات HDPE المخصصة للحليب.
في الوقت الراهن، تُدار مخلفات البلاستيك ما قبل الاستهلاك مثل بلاستيك التغليف الصناعي على نطاق أوسع من تدوير التغليف ما بعد الاستهلاك لكونه نقياً إلى حد ما ومتاح عن طريق مصادر أقلّ من الأحجام الأكبر نسبيا.
ومع ذلك فحجم المخلفات البلاستيكية ما بعد الاستهلاك يفوق بخمسة أضعاف تلك المخلفات الناتجة من التجارة والصناعة (Patel et al. 2000) وهكذا من أجل تحقيق نسبة إجمالية عالية من التدوير لابد من جمع وإعادة تدوير مخلفات ما بعد الاستهلاك والصناعة أيضا.
في بعض الحالات يستخدم البلاستيك المسترجع الذي لا يلائم عملية التدوير إلى استخدامات قبلية، في صنع منتجات بلاستيكية جديدة بعد نزع كل أصماغ البولمير البكر أو جزء منه، ويمكن أن نسمي هذه العملية بالتدوير الأولي أيضا.
وأمثلة ذلك، الصناديق والسلال البلاستيكية المصنّعة من مادة البولي إثيلين عالي الكثافة أو HDPE المسترجع من عبوات الحليب وكذا مادة ألياف البولي إيثيلين تيرفثالات أو PET المسترجعة من مواد التعليب من هذه المادة.
أما التخفيض فهو مصطلح يعبر أحيانا عن التدوير حين يستخدم البلاستيك المسترجع في حالات لا تستعمل فيها البوليمر البكر كعنصر أساس، مثل نشارة البلاستيك كبديل من النشارة الخشبية الأغلى منه ثمنا والأقصر عمرا، وهذه عملية تدوير ثانية (ASTM Standard D5033).
تتميز عملية التدوير الكيميائي أو تدوير المواد الخام بفائدة استرجاع المكونات البتروكيميائية للبوليمر، التي يمكن استخدامها فيما بعد في إعادة تصنيع البلاستيك أو صناعة مركبات كيميائية أخرى.
ورغم ملاءمة العملية فنيا، إلا أنه من الملاحظ عموما أنها اقتصاديا ليست ذات جدوى مالية تذكر، نظرا لانخفاض أسعار المواد الخام البتروكيميائة مقارنة بتكاليف المصنع والعملية القائمة من أجل إنتاج المنيمر أو مشتق البوليمر من مخلفات البلاستيك. (Patel et al. 2000).
وهذا ليس بالأمر الغريب لأن العملية فعلياً ما هي إلا عملية عكسية للبلمرة ذات الطاقة العالية التي تجري أثناء تصنيع البلاستيك.
طبقت عمليات تدوير الكيميائي للبوليفين عن طريق التكسير الحراري في المملكة المتحدة في منشأة شيدتها في البداية الشركة البريطانية للنفط BP وفي ألمانيا عبر منشأة من طرف شركة باسف الألمانية .BASF
إلا أن المصنع الأخير أغلق عام 1999(Aguado et al. 2007).
كانت عمليات تدوير البولي إيثيلين تيرفثالات PET أكثر توفيقا، لأن إزالة البلمرة في شروط معتدلة ممكنة.
كما أن أصماغ ال PET يمكن كسرها عن طريق عملية تحليل الغلوكوز، أو تحلل الميثانول، أو عملية الإماهة، من أجل صنع صمغ البوليستر غير المشبع مثلا (Sinha et al. 2008).
مثلما يمكن إعادة تحويله مجددا إلى PET سواء بعد إزالة البلمرة أو ببساطة إعادة تلقيم شرائح ال PET في متفاعلات البلمرة، مما يؤدي إلى إزالة الملوثات الطيّارة لأن التفاعل يجري تحت درجات حرارة وتفريغ عاليين (Uhde Inventa-Fischer 2007).
(ج) مواد بديلة
يمكن للبلاستيك القابل للتحلل الحيوي أن يحلّ مشاكل كثيرة متعلقة بإدارة المخلفات، خاصة مشكلة تغليف الاستخدام الواحد الذي لا يمكن عزله عن المخلفات العضوية عند توزيع الأطعمة أو عن الاستخدامات الزراعية.
يمكن تضمين البلاستيك القابل للانحلال الحيوي في عملية التسميد الهوائي أو عن طريق عملية الهضم اللاهوائي مع الاحتفاظ بالميثان من أجل الاستخدام الطاقوي.
لكن البلاستيك القابل للإنحلال الحيوي قد يعقد عملية إدارة المخلفات أيضا في غياب الخصائص الفنية المناسبة وأنظمة المعالجة وثقافة المستهلك.
ضف على ذلك، من الواضح انه يمكن حصول مشكلات كبرى في استخراج ما يكفي من الكتلة الحيوية لتعويض الاستهلاك الكبير من البوليمر بما أن 5 بالمئة فقط من الإنتاج الكيميائي الأوروبي الحالي يستخدم الكتلة الحيوية كمادة خام. (Soetaert & Vandamme 2006).
وهذا موضوع واسع جدا لا يمكن الإحاطة به في هذه الورقة البحثية، باستثناء التنبيه إلى أنه من الجيّد توصيف البلاستيك القابل للاستبدال واللدائن القابلة للتحلل توصيفا مناسبا وأن يستخدم استخداما يكمل أنظمة إدارة المخلفات بدل التحايل عليها (Song et al. 2009).
3. أنظمة تدوير البلاستيك
يمكن تدوير المواد البلاستيكية بطرق شتى وتختلف سهولة التدوير باختلاف أنواع البوليمر وتصميمات التغليف وأنواع المنتجات.
مثلا، تكون الأوعية الصلبة المكونة من بوليمر واحد أبسط وأقل كلفة عند التدوير من التغليف متعدد الطبقات والمكونات.
يمكن تدوير اللدائن الحرارية بما فيها البولي إيثيلين تيرفثالات PET و البولي إيثلين والبولي بوربين تدويرا آليا.
أما المواد من البوليمر الصلد حراريا مثل البولستر غير المشبع أو الأصماغ الإيبوكسية فلا يمكن تدويرها آليا، إلا إذا أمكن استخدامها كمواد للحشو إذا قُلص حجمها أو طحنت إلى جسيمات دقيقة أو مساحيق (Rebeiz & Craft 1995).
وهذا لأن اللدائن الحرارية مترابطة تبادلياً دائماً عند التصنيع، أي لا يمكن إعادة إذابتها أو إعادة تشكيلها.
تتم عملية تدوير المطاط المترابط تبادلياً المسترجع من إطارات السيارات وتحويله إلى فتات المطاط من أجل إعادة تصنيعه في منتجات أخرى ومن المتوقع أن تزيد هذه العملية نظرا لتعليمات الاتحاد الأوروبي حول مكبات المخلفات (1999/31/EC)، التي تنص على حظر مكبات الإطارات وكل مخلفات الإطارات.
يتمثل أكبر تحدي في عملية إنتاج الأصماغ المدورة من المخلفات البلاستيكية في أن معظم أنواع البلاستيك لا تتوافق مع بعضها البعض بسبب عدم الامتزاجية الملازمة للجزيء، ونظرا للاختلافات في متطلبات العملية على نطاق أكبر.
على سبيل المثال، فوجود جزء ضئيل من مادة كلوريد البولي فينيل الملوثة في دورة تدوير البولي إيثيلين تيرفثالات PET سوف يفسد عملية تدوير الصمغ بسبب تحول غاز حمض الهيدروكلوريك المنبعث من كلوريد البولي فينيل عند درجة الحرارة العالية المطلوبة لإذابة ومعالجة PET.
وفي المقابل، إذا تواجدت مادة البولي إيثيلين تيرفثالات PET في دورة تدوير كلوريد البولي فينيل فسوف تتشكل كتلة صلبة من البولي إثيلين تيرفثالات الملور عديم التشتت، الذي يخفض من قيمة المادة المدورة بصورة ملحوظة.
لذلك، فمن غير الملائم عادة على المستوى الفني أن نضيف البلاستيك المسترجع إلى البوليمر الخام دون التقليل على الأقل من بعض الخصائص النوعية الخاصة بالبلاستيك الخام مثل اللون، والنقاء أو الخصائص الميكانيكية مثل شدة التصادم.
إن معظم استخدامات الأصماغ المعاد تدويرها إما مزجها مع الصمغ الخام، الذي يتم غالبا بواسطة أغلفة البوليوليفين في الاستخدامات البسيطة مثل أكياس القمامة أو أنابيب الري غير المضغوطة وأنابيب الصرف، أو في استخدامات متعددة الطبقات، عند وضع الصمغ المدوّر بين الطبقات السطحية والصمغ الخام.
تتوقف القدرة على تحويل البلاستيك المدوّر إلى بوليمر خام عموما على نقاء تلقيم البلاستيك المسترجع وعلى المتطلبات الخاصة بالمنتج البلاستيكي المصنّع.
وهذا ما أدى إلى ظهور أنظمة التدوير الحالية الخاصة بمخلفات ما بعد الاستهلاك التي تركز على مواد التغليف الأكثر سهولة في العزل، مثل عبوات المشروبات من مادة البولي إيثيلين التيرفثالات، وعبوات الماء وقارورات الحليب من مادة HDPE، التي يمكن تمييزها بكل يسر وفرزها من مجرى المخلفات المختلط.
وعلى العكس، تتم عملية التدوير في نطاق ضيق للسلع متعددة الطبقات وكثيرة المكونات، لأن هذا يؤدي إلى التلوث بين أنواع البوليمر. وعليه، تمر عملية التدوير ما بعد الاستهلاك بعدة مراحل أساسية: الجمع، والفرز، والتنظيف، وتقليل الحجم، والعزل، والمواءمة من أجل تخفيض التلوث عن طريق البوليمر غير المتوافق.
أ) التجميع
يمكن تجميع المخلفات البلاستيكية عبر "أنظمة الإحضار" أو عبر التجميع الرصيفي.
ويُعنى نظام الإحضار بالتقليل من مستويات التجميع في غياب كل من الالتزام العالي في السلوك العام أو أنظمة استرداد التأمين التي تفرض حافزاً اقتصادياً مباشراً من أجل المشاركة.
لهذا فالتوجه العام نحو تجميع المواد القابلة للتدوير عن طريق التجميع الرصيفي جنباً إلى جنب مع النفايات البلدية الصلبة.
ومن أجل زيادة الفعالية المالية لهذه البرامج، صنعت معظم حاويات التجميع الرصيفي من المواد القابلة لتدوير المختلطة (الورق/المقوى، والزجاج، والألومينيوم، والفولاذ والبلاستيك).
في حين حققت أنظمة التجميع الرصيفي نجاحاً كبيراً في استرجاع معلبات وعبوات البلاستيك من المنازل، فيما يخص الاستهلاك الإجمالي الأساسي، استرجع فقط ما نسبته 30 إلى 40% من العبوات ما بعد الاستهلاك، بما أن الكثير من أنواع التعليب تكون من الأطعمة أو المشروبات المستهلكة خارج المنزل.
ولهذا السبب، من المهم تطوير أنظمة فعالة خاصة بالأعمال السريعة وأخرى خاصة بالمكاتب لتجميع مواد التدوير إذا أردنا زيادة معدلات تجميع بلاستيك التعليب عامة.
ب) الفرز
تجري عملية فرز المواد الطلبة المختلطة القابلة للتدوير بطريقتين الآلية واليدوية.
وتكون عملية الفرز القبلية الآلية كافية من أجل الحصول على مجرى بلاستيكي منفصل عن الزجاج والمعادن والورق (ما لم تكن تلك المواد متصلة به مثل الملصقات والأختام).
عادة ما تكون عبوات ال PET النقي وعبوات الحليب من HDPE الخالي من الأصباغ سهلة التمييز والعزل خارج المجرى.
تستخدم أغلب المصانع المخصصة لاسترجاع المواد الفرز الآلي على نطاق واسع وكذا العديد من مصانع التدوير البلاستيكي.
وتستخدم هذه الأنظمة عادة طريقة المطياف الحراري للأشعة تحت الحمراء المسمى ب (FT-NIR) من أجل تحليل أنواع البوليمر وكذا تستخدم أنظمة كاميرات خاصة بتمييز الألوان من أجل فرز المجرى إلى أقسام نقية وأخرى ملونة.
ويمكن استخدام المفارز البصرية لغرض التمييز بين درجات اللون الواحد في عبوات الPET كالأزرق السماوي، والأزرق الفاتح والأزرق الداكن، والأخضر والألوان الأخرى.
ويمكن تحسين عملية الفرز باستخدام العديد من الكواشف، واستعمال الفرز التسلسلي.
وكذا باستخدام تقنيات فزر أخرى تتضمن الكشف بأشعة أكس، التي تستخدم من أجل فصل عبوات كلوريد البولي فينيل PVC، وهي تحتوي على نسبة 59% من وزنها من الكلورين فهي سهلة التمييز (Arvanitoyannis & Bosnea 2001؛Fisher 2003).
إن أغلب السلطات المحلية ومصانع استرجاع المواد غير نشطة في تجميع مواد التغليف اللينة ما بعد الاستهلاك نظرا للقصور الذي تعاني منه على مستوى التجهيزات التي يمكن أن تفصل المواد اللينة.
تستخدم معظم مصانع التدوير البلاستيكي الغرابيل وأنظمة التصنيف ذات الكثافة الهوائية من أجل التخلص من الأجزاء الصغيرة من المواد اللينة مثل الأشرطة والملصقات.
ومع ذلك فالمجال يشهد تطورات وتقنيات جديدة مثل العوازل الباليستية، وطرق التمرير الحلزوني المائي المعقدة وماكنات التصنيف الهوائية، التي سوف تزيد من القدرة على استرجاع مواد التغليف اللينة فيما بعد الاستهلاك (Fisher).
ج) تقليل الحجم والتنظيف
توضع المخلفات البلاستيكية على شكل رقائق من أجل تنظيفها من مخلفات الطعام، والنوى، والألياف والإضافات.
تستخدم مصانع الغسيل الحديثة ما يقدر ب 2 إلى 3 م مكعب من الماء للطن الواحد من المواد فقط، بينما كانت التجهيزات الأقدم تستخدم نصف هذا الحجم.
وتتضمن التقنيات الحديثة الخاصة بنزع الملوثات العضوية والسطحية من الرقائق البلاستيكية عمليات التنظيف الجاف، الذي يعتمد على تنظيف الأسطح بالفرك دون استخدام الماء.
د) عمليات العزل الإضافية
بعد تقليل الحجم، يمكن تطبيق مجموعة من تقنيات العزل.
إن عمليات العزل المائي بالغمر والطفو يمكنها أن تعزل بفعالية كل أنواع البوليوليفين (PP, HDPE, L/LLDPE) عن أنواع البوليمر أي كلوريد البولي فينيل، و لبولي إيثيلين تيرفثالات، والبوليستايرين PVC, PET و PS.
وباستخدام وسائط مختلفة يمكن عزل ال PS عن ال PET، لكن كلوريد البولي فينيل PVC لا يمكن نزعه من بولي إيثيلين تيرفثالات PET بهذه الطريقة لأن مجالات الكثافة الخاصة بكليهما متداخلة.
كما يمكن استخدام تقنيات عزل أخرى مثل عملية "التصويل" من أجل فصل الأغلفة الأقل كثافة عن البلاستيك المجروش الأكثر كثافة (Chandra & Roy 2007)، مثل نزع الملصقات عن رقائق ال PET.
تتضمن تقنيات تقليل مادة PVC الملوثة في رقائق البولي إيثيلين تيرفثالاتPET تقنية التعويم الرغوي (Drelich et al. 1998؛Marques & Tenorio 2000) [JH1/font]], تقنية الطيف الحراري للأشعة تحت الحمراء FT-NIR أو الكواشف البصرية لأشعة رامن من أجل تمكين طرد الرقائق وكذلك استخدام خصائص التفاوت الإلكترو ستاتي (Park et al. 2007).
بخصوص رقائق البولي إيثيلين تيرفثالات PET، يمكن استخدام الأفران الحرارية من أجل التقليل من الأجزاء الضئيلة من شوائب PVC الملوثة بطريقة انتقائية عبر تمكين خاصية الفرز بالألوان، بما أن ال PVC يتحول إلى اللون الأسود عند التسخين.
ثمة طرق شتى لفرز الرقائق، غير أن أنظمة الفرز التقليدية الخاصة بالبولي إيثيلين تيرفثالاتPET غالبا ما تكون مخصصة للعزل؛ (1) عزل الرقائق الملونة عن رقائق ال PET النقي و (2) عزل المواد ذات الخصائص الفيزيائية المختلفة مثل الكثافة عن ال PET.
كما يمكن استخدام طرق جديدة مثل أنظمة الفرز بالليزر للتخلص من الشوائب الأخرى مثل السيليكون والنايلون.
تستخدم تقنية الفرز بالليزر الأشعة المطيافية من أجل تمييز أنواع البوليمر.
ومن الممكن أن تحسن هذه الأنظمة بشكل ملحوظ، القدرة على عزل الخلائط المركبة بما أنها تستطيع تطبيق أكثر من 860.000 s−1 طيف ترددي و يمكنها فحص كل رقاقة على حدة.
كما أن ميزتها تكمن في القدرة على تمييز أنواع البلاستيك الأسود، وهي مشكلة في الأنظمة الآلية التقليدية.
إن تطبيق أنظمة الفرز بالليرز يمكنها غالبا زيادة عزل بلاستيك مخلفات الأجهزة الإلكترونية والكهربائية وكذا بلاستيك العربات.
كما أن لهذه الأنظمة القدرة على عزل البوليمر بأنواعه ودرجاته، ويمكنها أيضاً عزل المواد الوليوليفينكية مثل عزل مادة Polypropylene من مادة البولي إيثيلين عالي الكثافة HDPE.
ومع ذلك فهذه طريقة مستحدثة وهي حاليا تستخدم في نطاق صغير على مستوى مصانع التدوير في أوروبا.
ه) تطورات تدوير البلاستيك
تنطوي ابتكارات التدوير وتقنياته الجديدة خلال العقود الأخيرة بصورة متزايدة على كواشف موثوقة وبرامج تمييز وفصل معقدة التي ن شأنها زيادة الإنتاجية والدقة في عملية الفرز الآلي إجمالاً- فمثلاً، يمكن لكواشف الأشعة تحت الحمراء الحرارية الموجودة حاليا أن تعمل أزيد من 8000 ساعة من بين كواشف الخطأ.
كما أن ثمة مجال آخر للابتكار يتمثل في إيجاد استخدامات ذات قيمة عالية للبوليمر المدوّر في عملية الدائرة المغلقة، الذي يمكن أن يعوض مباشرة البولمير الخام (انظر جدول 3).
وعلى سبيل المثال، في المملكة المتحدة، منذ عام 2005 أصبحت أغلب صفائح البولي إيثيلين تيرفثالاتPET الحرارية تحتوي على 50-70% من PET المدوّر أو(rPET) عن طريق استخدام نظام الطبقات A/B/A في الصفيحة حيث تكون الطبقات الخارجية (A) مصنوعة من الصمغ الخام الغذائي، بينما تكون الطبقة الداخلية (B) من ال (rPET) المدور.
كما أن ال (rPET) المخصص للاستخدام الغذائي أصبح شائعا في الأسواق في الاستخدام الغذائي المباشر بسبب التطور في درجات النقاء القصوى.
وهي تختلف فقط في درجة بسيطة من النقاء عن بي اي تي الخام PET، وتستخدم بدلا عنه في 30 إلى 50 بالمئة من المنتجات وبنسبة 100 بالمئة من المادة في بعض العبوات.
جدول 3.
مقارنة بعض الآثار البيئية لإنتاج سلع البوليمر والقدرة الحالية على التدوير من مصادر ما بعد الاستهلاك.
تقوم عدة دول أوروبية منها ألمانيا والنمسا، والنرويج، وإيطاليا، وإسبانيا، إضافة إلى مجاري تدوير العبوات، على تجميع مواد التغليف الصلبة مثل الأطباق، والأحواض والقدور إضافة إلى عدد محدود من مواد التغليف المرنة فيما بعد الاستهلاك مثل الأغشية والأغلفة.
أصبحت إعادة تدوير مواد التعبئة غير العبوات ممكنة بسبب التطورات التي شهدتها تقنيات الفرز والغسل وظهور سوق للمواد المعاد تدويرها.
في المملكة المتحدة، أجرى برنامج عمل موارد النفايات (WRAP) دراسة أولية حول تدوير البلاستيك المختلط وهو الآن في صدد تنفيذ نتائجها كاملة.(WRAP 2008b).
إن فوائد إعادة تدوير البلاستيك المختلط، بالنظر إلى فعالية الموارد، والتحول من مكبات النفايات وتخفيض الانبعاثات، كبيرة للغاية إذا ما أخذنا في الاعتبار حقيقة أنه في المملكة المتحدة من المتوقع أن هناك أكثر من مليون طن من مواد التعليب من غير العبوات سنويا (WRAP 2008a) مقارنة ب 525.000 طن من النفايات من العبوات البلاستيكية (WRAP 2007).
4. القضية البيئية للتدوير
يمكن أن يكون تحليل دورة حياة التدوير وسيلة مفيدة لتقييم المنافع المتوقعة من برامج التدوير.
وفي حالة استخدام البلاستيك المعاد تدويره لإنتاج السلع التي كان من الممكن أن تُصنع من البوليمر الجديد (البكر)، فإن ذلك سيحد مباشرة من استهلاك النفط ويقلل من الغازات الدفيئة وانبعاثاتها المرتبطة بإنتاج البوليمر البكر (أقل من الانبعاثات الناجمة عن أنشطة إعادة التدوير نفسها).
لكن، إذا صنُع البلاستيك المعاد تدويره إلى منتجات كانت من قبل مصنوعة من مواد أخرى مثل الخشب، أو الخرسانة، فإن التقليل من متطلبات إنتاج البوليمر لن يتحقق (Fletcher & Mackay 1996).
وقد تكون ثمة تكاليف أو فوائد بيئية أخرى لأي استخدام من هذه المواد البديلة، ولكن هذه سيكون تشتيتاً لمناقشتنا حول فوائد إعادة التدوير، وينبغي النظر فيها كل حالة على حدة.
في هذا المقال، سوف نتناول في المقام الأول إعادة تدوير البلاستيك إلى المنتجات التي كان منشأها من البوليمر البكر.
وتتوافق تكنولوجيات إعادة تدوير المواد الأولية (الكيميائية) مع المبدأ العام لاستعادة المواد، ولكنها أكثر تكلفة من إعادة التدوير الميكانيكي، وأقل مواتاة من الناحية الحيوية إذ يجب إزالة بلمرة البوليمر ثم إعادة بلمرته.
ومن الناحية التاريخية، تطلب ذلك دعما ماليا ضخما بسبب انخفاض أسعار البتروكيماويات على عكس ارتفاع تكاليف العمليات والمصانع الخاصة بإعادة تدوير البوليمرات كيميائيا.
يمكن الاستفادة من الطاقة المستعادة من النفايات البلاستيكية (عن طريق تحويل الوقود، أو الاستهلاك المباشر للطاقة الكهربائية، الاستخدام في أفران الإسمنت وتأجيج الأفران...الخ) في التقليل من حجم المكبات، لكن لن تقلل من الطلب على الوقود الأحفوري (لأن النفايات البلاستيكية مصنوعة من البتروكيميائيات؛ Garforth et al.2004).
كما أن هناك مشاكل بيئية وصحية تصاحب الانبعاثات الناتجة عنها.
إن واحدة من أهم فوائد تدوير البلاستيك هي التقليل من الحاجة غلى المنتجات البلاستيكية.
الجدول 3 يعرض بيانات حول بعض التأثيرات البيئية جراء إنتاج السلع البلاستيكية الجديدة (عند "مدخل المصنع")، كما يلخص إمكانية إعادة تدوير هذه الأصماغ من نفايات ما بعد الاستهلاك.
أما فيما يتعلق استخدام الطاقة، فقد تبين أن التدوير أكثر توفيرا للطاقة من نظيرتها في عمليات استرجاع الطاقة، حتى إذا أخذنا في الاعتبار الطاقة المستخدمة للتجميع البلاستيك ونقله وإعادة معالجته (Morris 1996).
كما استخدم تحليل دورة حياة أنظمة إعادة تدوير البلاستيك من أجل تقييم التأثيرات البيئية البحتة ((Arena et al. 2003; Perugini et al. 2005) ومنه اكتشفنا فوائد بيئية جمّة للتدوير الآلي زيادة على اسعادة الطاقة من المكبات والحرق.
لقد كان من المتوقع أن إعادة تدوير العبوات من مادة البولي إيثيلين تيرفثالات PETتوفر فائدة صافية في انبعاثات الغازات الدفيئة بحجم 1.5 طن من ثاني أوكسيد الكربون المكافئ CO2-e مقابل طن واحد من البي اي تي PET المدوّر (Department of Environment and Conservation (NSW) 2005) إضافة إلى التقليل من المكبات واستهلاك الطاقة الصافية.
كما كان من المتوقع اتباعا لدليل استخدام السياسة تحقيق متوسط انخفاض صاف يقدر ب 1.45 طن من ثاني أوكسيد الكربون المكافئ مقابل طن واحد من البلاستيك المعاد تدويره ((ACRR 2004) ويبدو أن هذه القيمة تستند إلى دراسة ألمانية حول تحليل دورة حياة (Patel et al. 2000), التي توصلت أيضا إلى أن أغلب الفوائد من الطاقة الصافية وفوائد الانبعاثات ناجمة عن استبدال منتجات البوليمر الجديد.
وأظهر تحليل دورة حياة صدر حديثاً متعلق خصيصاً بصناعة عبوات البولي إيثيلين تيرفثالات PET أن استخدام 100 بالمية من البي أي تي المعاد تدويره بدل 100 بالمئة من البي أي تي الجديد كان سيخفض الانبعاثات الإجمالية لدورة الحياة من 446 إلى 327 غراما من ثاني أوكسيد الكربون المكافئ للعبوة الواحدة، مما نتج عنه تخفيض بنسبة 27 بالمئة من الانبعاثات (WRAP 2008e).
أما البلاستيك المختلط، أقل مصادر التدوير ملاءمة للبوليمر فيمكنه توفير فايدة صافية تقارب النصف طن -0.5- من CO2-e لكل طن واحد من المنتجات المعاد تدويرها (WRAP 2008c).
تتأتى الفعالية البيئية الأكبر من إعادة تدوير العبوات بسبب أمرين معا، فعالية أكثر في عملية تدوير العبوات مقارنة بالبلاستيك المختلط وكذلك للانبعاثات العالية الخاصة بإنتاج البولي إيثيلين تيرفثالات PET البكر.
ومع ذلك، يبقى تدوير البلاستيك المختلط يحظى بفائدة صافية قطعاً، وهي تفوق الاختيارات الأخرى المدروسة، سواء في مكبات النفايات أو استعادة الطاقة في صورة وقود نفايات صلبة، مادام هناك تعويض للبوليمر الجديد.
8.إعادة تدوير البلاستيك: تحديات وفرص
من أعظم التحديات التي يواجها قطاع تدوير البلاستيك، تحقيق عملية تدوير نفايات البلاستيك المختلط تدويراً فعالاً.
ومن فوائده، القدرة على تدوير كميات أكبر من النفايات البلاستيكية عن طريق توسيع عمليات تجميع مواد التعليب البلاستيكية بعد الاستهلاك لتشمل عددا أكثر من المواد المختلفة والحزم المتنوعة.
يمكن أن يساعد تصميم المنتجات خصيصا للتدوير كثيرا في جهود التدوير.
توصلت دراسة أجريت في المملكة المتحدة أن حجم التغليف في سلة تسوق عادية، حتى بعد تجميعها، الذي لا يمكن أن يعاد تدويره بفعالية، يتراوح ما بين 21 و 40 بالمئة. (Local Government Association UK) 2007).
لهذا، فتطبيق سياسات تشجع استخدام مبادئ التصاميم بيئية في الصناعة على نطاق واسع يمكن أن يكون له كبير أثر على أداء عملية التدوير، وزيادة حجم التغليف الذي يمكن جمعه بطريقة اقتصادية وتحويله من المكبات (see Shaxson et al. 2009).
ويمكن تطبيق المبدأ نفسه على السلع ذات الاستهلاك الدائم المصممة للتفكيك، والتدوير، وتخصيص المواصفات من أجل استخدام الأصماغ المعاد تدويرها، كلها إجراءات أساسية في سبيل زيادة عملية التدوير.
إن أغلب أنظمة التجميع ما بعد الاستهلاك خاصة بالتغليف الصلب لأن التغليف المرن يطرح دائما مشاكل عند مراحل التجميع والفرز.
تعاني معظم المصانع الموجودة اليوم والمختصة باسترجاع المواد من صعوبة التعامل مع مواد التغليف المرنة بسبب اختلاف خصائص التعامل بينها وبين مواد التغليف الصلب.
كما أن انخفاض النسبة ما بين الوزن والحجم الخاص بالأغلفة والأكياس البلاستيكية تقلل من الجدوى الاقتصادية للاستثمار في مصانع التجميع والفرز الضرورية لهذه العملية.
ومع ذلك، تتم عملية تدوير الأغلفة البلاستيكة اليوم من المصادر بما فيها التغليف الثاني مثل الأغلفة الشفافة المستخدمة لتغليف المنصات النقالة والصناديق، وبعض الأغشية الزراعية، فهذه العملية تكون ممكنة في الظروف الملائمة.
يمكن أن تتضمن طرق زيادة تدوير الأغشية والأغلفة ومواد التغليف المرنة، كلاً من التجميع المنفصل، أو الاستثمار في عدد أكثر من مصانع الفرز والمعالجة في مصانع الاسترجاع من أجل التعامل مع النفايات البلاستيكية المرنة.
ومن أجل تحقيق عملية تدوير ناجحة للبلاستيك المختلط، لابد من تطبيق درجات عالية من كفاءة فرز المواد المجمعة، لضمان فصل أنواع البلاستيك بأعلى درجات النقاء، إلا أن هناك حاجة إلى تحسينات أكثر على مستوى العرض النهائي لكل مجرى من مجاري البوليمر الخام.
ويمكن زيادة فعالية عملية تدوير مواد التغليف ما بعد الاستهلاك زيادة كبيرة إذا اعتُمد ترشيد تنوع المواد في مجموعات فرعية من الاستخدام الحالي.
فعلى سبيل المثال، إذا كانت العبوات البلاستيكية الصلبة من القارورات، والبرطمانات إلى العلب مصنوعة من ال PET، وHDPE، وال PP، دون وجود واضح لمواد ال PVC ، و PS التي تمثل مشكلة عند الفرز من المواد المختلطة القابلة للتدوير، إذن فكل مواد التغليف البلاستيكي الصلب يمكن تجميعها وفرزها لتشكيل مجرى من الأصماغ المدور في وجود نسبة ضئيلة من التلوث الخلطي.
سوف تتحسن نسبة المواد المرفوضة وتزيد قيمة الاصماغ المعاد تدويرها.
كما يجب اختيار الملصقات والمواد المضافة من أجل زيادة كفاءة عملية التدوير.
إن تطوير عمليات الفرز والفصل في مصانع التدوير يوفر المزيد من إمكانية كل من زيادة حجم التدوير، وتحسين الكفاءة البيئية من خلال تقليل كسر النفايات، وتخفيض استخدام الطاقة والمياه (see §3).
ولا بد أن تكون الأهداف المسطرة هي مضاعفة كل من الحجم والنوعية للأصماغ المعاد تدويرها.
9. الخلاصة
وتلخيصاً لما سبق، تعدّ عملية التدوير آلية من آليات إدارة المخلفات الخاصة بالمنتجات البلاستيكية منتهية الصلاحية.
وهي عملية تزيد من الحس الاقتصادي وأيضا البيئي وتبين التوجهات الراهنة تزايداً جوهرياً في معدل الاسترجاع وتدوير النفايات البلاستيكية.
ويبدو أن هذه التوجهات متواصلة، لكن مازالت ثمة الكثير من التحديات العظيمة على كل من المستوى التقني والاقتصادي وقضايا السلوك الاجتماعي المتعلقة بتجميع النفايات القابلة للتدوير، وكذا مسألة استبدال المواد الجديدة.
إن إعادة تدوير كميات أكبر من مواد التعليب البلاستيكية ما بعد الاستهلاك، إضافة إلى النفايات البلاستيكية الناتجة عن استهلاك السلع وكذا نفايات العربات منتهية الصلاحية سوف تمكن من تحسين مستويات الاسترجاع الخاصة بالنفايات البلاستيكية والتحويل من المكبات.
ومع بذل الجهود الحثيثة من أجل زيادة استخدام المواد المعاد تدويرها كبديل للبلاستيك الجديد، تبقى عملية تدوير النفايات البلاستيكية فعالة من أجل تحسين الكفاءة البيئية لصناعة البوليمر.
5. الدعم الكلي لإعادة التدوير
يزداد الوعى العام لاستمرار الحاجة إلى الإنتاج الثابت والإستهلاك .شجع هذا السلطات المحلية لتجميع المواد القابلة للتصنيع وتشجيع المصنعين لتطوير منتجات من مواد مُعادة التدوير كما شجعت ايضاً الأعمال التجارية لتبلى ذلك الطلب العام .
أشارت الدراسات التسويقيه التى أُجريت على أذواق المستهلكين أن هناك نسبة ملحوظة ليست بالكثيرة من الأشخاص الذين يقدرون القيم البيئية فى نمط شرائهم .
بالنسبه إلى هؤلاء المستهلكين، التأكيد على أن المحتوى مُعاد التدوير وعلى قابلية الغلاف بإعادة التدوير يُعد شيئاً إيجابياً، بينما المبالغة بأن المنتج قابل لإعادة التدوير (والحقيقة بأن إعادة التدوير إحتمالية أكثر من حقيقة) فذلك يقلل من ثقة العميل . يُلاحظ بأن المشاركة فى إعادة التدويريُعد سلوكاً بيئياً قد انتشر بين السكان ووصلت نسبته في استفتاء أُجرى فى المملكة المتحدة عام 2006 إلى 57% . طبقاً ل(wrap 2008d ) بينما فى أستراليا وصلت النسبة إلى 80% حيث وُجدت مؤسسة كيرب سايد لفترة طويلة (nepc 2001) تستخدم بعض الحكومات السياسة لتشجيع المستهلك على إعادة التدوير مثل الاتحاد الأوروبى وأوامره بخصوص المواد المغلفة ومخلفاتها (94/62/ec)أدى هذا بالتبعية أن أصدرت المانيا قرار بمد مسئولية المُصنع بتجميع الأغلفة وإعادة تصنيعها بما يُعرف ب (GrünePunkt die) أو النقطة الخضراء .فى المملكة المتحدة شُرعت مسئولية المُصنع بجمع الأغلفة ليتم إنتاجها وإعادة تدويرها، كما تم مؤخراً فرض غرامة على المكبات العامة لتمويل الأنشطه المُتعلقة بتقلليل المخلفات.
كنتيجة لكل ما سبق من المبادارت ازدادت قيمة المواد معادة التدوير وازدادت أيضاً القابلية لإعادة التدوير خلال السنوات الأخيرة كما شُرعت مسئولية المُصنع الممتدة من خلال خطط لإعادة تمويل المخلفات مثل حاويات الأشربة والبطاريات و إطارات السيارات.
تلك الخطط فعالة فى رفع معدلات التجميع ،على سبيل المثال يوجد فى إحدى ولايات أستراليا خطط لمخلفات الحاويات منها زجاجات الاشربة المُصنعه من البولى ايثلين تيتراسلفات بالإضافة إلى مؤسسة كيرب سيد كولكشن .بلغ هنا معدل تجميع زجاجات البولى إيثلين إلى 74% مقارنةً ب 36% من الزجاجات المجمعة فى ولايات أخرى حيث تتواجد مؤسسة كيرب سيد كولكشين فقط.
انخفضت نسبة الزجاجات فى القمامات بنسبة ملاحظة مقارنةً بولايات أخرى (west 2007).
6. الأمور الأقتصادية المتعلقة بإعادة التدوير
يؤثر محركان إقتصاديان فى قابلية اللدائن الحرارية فى إعادة التدوير.تلك أسعار البوليمر المعاد التدوير مقارنةً بالبوليمر النقى وتكلفة البوليمر المعاد التدوير مقارنةًببدائل أخرى قابلة للتخلص منها.
هناك أمور إضافية مرتبطة بكمية وجودة الإمدادات مقارنة بالبلاستيك النقى. كما أن نقص المعلومات حول توافر البلاستيك المعاد تدويره، وجودته وملاءمته لاستعمالات محددة، يمكن أن يكون أيضا مثبطا لاستخدام المواد المعاد تدويرها.
قديماً، كانت الطرق الرئيسية للتخلص من النفايات عن طريق مكب النفايات أوحرقها لتصبح رمادا. وتختلف تكاليف مكب النفايات بين المناطق وفقاً للجيولوجيا الكامنة وأنماط استخدام الأراض، ويمكن أن تؤثر على قابلية إعادة التدوير كطريق بديل للتخلص منها. في اليابان، على سبيل المثال، تكون عمليات الحفر اللازمة لمكب النفايات مكلفة بسبب الطبيعة الصعبة للأرضية البركانية الأساسية؛ بينما في هولندا تكون العملية مكلفة بسبب نفاذية من البحر. وتشكل تكاليف العالية للتخلص من النفايات حافزا اقتصاديا نحو إعادة التدوير أو استعادة الطاقة.
جمع البلاستيك المستخدم من العائلات هو أكثر اقتصادا في ضواحي المدن حيث الكثافة السكانية مرتفعة بما فيه الكفاية لتوفير الاقتصاد. ويمكن أن يختلف مخطط التجميع الأكثر فعالية حسب المنطقة، ونوع المساكن (منازل أو مباني كبيرة متعددة المساكن) ونوع المرافق المتاحة. تقوم المناطق الريفية بعمل مشروعات حيث يقوم الشعب بنقل نفاياتهم الخاصة لإعادة التدوير، على سبيل المثال عندما يقومون بزيارة بلدة مجاورة، فإنهم يفكرون بطرق أكثر فاعلية بدلاً من جمع القمامة بجانب الرصيف.
تعمل العديد من السلطات المحلية وبعض محلات السوبر ماركت في المملكة المتحدة على "جذب البنوك"، أو حتى آلات البيع العكسية. ويمكن لهذه الطرق الأخيرة أن تكون مصدرا جيدا للمواد النقية القابلة لإعادة التدوير نسبيا، ولكنها غير فعالة في توفير معدلات جمع عالية من النفايات المستهلكة. في المملكة المتحدة، كانت الزيادات الهائلة في جمع الزجاجات البلاستيكية واضحة فقط بعد النجاح الأخير في إصلاح جوانب الرصيف.
(شكل رقم 2)
الزيادة في جمع الزجاجات البلاستيكية، من خلال الجذب ومشروعات الأرصفة في المملكة المتحدة(WRAP 2008d).
يتأثر سعر البلاستيك بسعر النفط الذي يعد المكون الأساسي لإنتاج البلاستيك. وبما أن جودة البلاستيك المسترد عادة ما يكون أقل من جودة البلاستيك الخام، فإن سعر البلاستيك الخام يحدد سقف الأسعار للبلاستيك المسترد.
وقد ارتفع سعر النفط بشكل ملحوظ في السنوات القليلة الماضية، من نطاق يبلغ حوالي 25 دولارا للبرميل إلى نطاق يتراوح بين 50 و 150 دولارا منذ عام 2005.
وبالتالي، فعلى الرغم من أن ارتفاع أسعار النفط يؤدى أيضاً إلى الزيادة في تكلفة جمع وإعادة المعالجة إلى حد ما، فإن عمليات إعادة التدويرأصبحت نسبيا أكثر جاذبية من الناحية المالية.
ويمكن للتقدم التكنولوجي في إعادة التدوير أن يحسن الاقتصاد بطريقتين رئيسيتين - عن طريق خفض تكلفة إعادة التدوير (تحسينات الإنتاجية / الكفاءة) وعن طريق سد الفجوة بين قيمة الراتنج المعاد تدويره والراتنج الخام.
ويتم تعزيز النقطة الأخيرة بشكل خاص من خلال تقنيات لتحويل البلاستيك المستعاد إلى بوليمر من الدرجة الغذائية عن طريق إزالة – الدعم المغلق- لاعادة تدوير حلقة التلوث.
منذ عشرات السنوات, فإن إعادة تدوير البلاستيك بدون دعم مالى كان قابل للزيادة عن طريق نفايات المصانع، قبل أكثر من عقد من الزمان، كانت في معظمها قابلة للبقاء فقط من النفايات بعد الصناعة، أو في المناطق التي كانت فيها تكلفة الطرق البديلة للتخلص مرتفعة، أصبحت الآن قابلة للتطبيق على نطاق جغرافي واسع، ولأجل النفايات المستهلكة.
7) الاتجاهات الحالية في إعادة تدوير البلاستيك
في أوروبا الغربية، يزداد توليد النفايات البلاستيكية بنحو 3 في المائة سنوياً، وهو ما يتماشى مع النمو الاقتصادي طويل الأجل، في حين أن كمية إعادة التدوير الميكانيكي قد زادت بقوة بمعدل يقارب من 7 في المائة سنويا.
في عام 2003، كان هذا لا يمثل سوى 14.8 في المائة من نفايات البلاستيك المتولدة (من جميع المصادر). وبضم إعادة تدوير المواد الأولية (1.7 في المائة) واسترداد الطاقة (22.5 في المائة)، فإن إجمالى معدل الإسترداد يبلغ نحو 39 في المائة من 21.1 مليون طن من النفايات البلاستيكية المتولدة في عام 2003 (الشكل 3).
ويستمرهذا الاتجاه لكل من معدلات إعادة التدوير الميكانيكي واستعادة الطاقة للزيادة، على الرغم من أن هذا هو الاتجاه لزيادة توليد النفايات.
الرابط مصدر المقال
