میانبر پلاستیکی بازیافت
بسپار/ ایران پلیمر یک مانع مهم در راه افزایش استفاده از پلاستیک‌های بازیافتی در بسته‌‌‌بندی مواد غذایی، خطر باقیماندههای احتمالی است که باعث عدم‌انطباق با استانداردهای ایمنی مواد غذایی می‌شود. پروفسور ادوارد کوسیور و پل مارشال از نکستک و نکست‌‌‌لوپ ادعا می‌کنند که راه‌‌‌حلی نوآورانه برای این موضوع پیدا کرده‌‌‌اند.
بر اساس گزارش Eunomia، به‌رغم اینکه چند نشریه علمی و اتحادیه اروپا بر نیاز به بازیافت با کیفیت بالا تاکید می‌کنند، بدون ذکر استانداردهای موجود مانند استانداردهایEN، تعریف بازیافت‌‌‌های با کیفیت همچنان نامشخص است و چارچوبی برای اجرای چنین کیفیتی در فرآیند بازیافت وجود ندارد. در نتیجه، صنعت پلاستیک اروپا هنوز قادر به دستیابی به اهداف بازیافتی خود به دلیل حجم ناکافی پلاستیک بازیافتی نیست که به طور کامل کیفیت موردنیاز را برای همه برنامه‌‌‌های بسته‌‌‌بندی کلیدی برآورده کند.
اگر به یکی از پرکارترین پلیمرهای در گردش برای کاربردهای غذایی و غیرغذایی، پلی‌‌‌پروپیلن (PP) بپردازیم، هیچ PP بازیافتی مجاز برای استفاده در تماس مستقیم با غذا به جز مواردی از طرح‌‌‌های بازیافتی که باید از مواد یک سیستم حلقه بسته استفاده کنند، وجود ندارد.
این اقدام، که از درج ناخواسته موادی که ممکن است توسط مصرف‌کنندگان یا کالاهای موجود در آن وارد شود، جلوگیری می‌کند، PP بازیافتی را به اقلام بسته‌‌‌بندی مواد غذایی ثانویه مانند جعبه‌‌‌ها و پالت‌‌‌ها محدود کرده است.
بازارهای نهایی PP شامل بسته‌‌‌بندی مواد غذایی، بسته‌‌‌بندی‌‌‌های شیرینی و تنقلات، درپوش‌‌‌ها و ظروف مایکروویو است، در واقع PP که برای بسته‌‌‌بندی استفاده می‌شود، ۷۰درصد برای قابلمه‌‌‌ها، کاسه‌‌‌ها و سینی‌‌‌های تزریقی استفاده می‌شود. با این حال، پلاستیک بازیافتی پس از مصرف بسته‌‌‌بندی‌‌‌های سفت و سخت تنها ۳درصد از تقاضای PP را برآورده می‌کند.
ناگفته نماند که این برای دستیابی به اهداف آتی مانند اهداف پیشنهادی PPWR که مشخص می‌کند تا سال ۲۰۳۰ اتحادیه اروپا باید از حداقل ۱۰درصد محتوای بازیافتی برای همه بسته‌‌‌بندی‌‌‌ها استفاده کند، کافی نیست و باید تا سال ۲۰۴۰ به ۵۰درصد افزایش یابد.
به این ترتیب، نیاز مبرمی به بازیافت بسته‌‌‌بندی PP پس از مصرف، به یک ماده مناسب برای بسته‌‌‌بندی اولیه که در تماس با مواد غذایی است و درک الزامات طبقه‌‌‌بندی و ضدعفونی‌‌‌سازی موردنیاز برای دستیابی به این امر وجود دارد.
با توجه به اینکه تقریبا ۲۰درصد از تولید پلاستیک بکر جهان PP است، افزایش تولید rPP برای مواد غذایی، هم منطق اقتصادی و هم زیست محیطی دارد. بازیافت مکانیکی PP همچنین به معنای بستن حلقه روی یک ماده با ارزش است که در صورت ورود به سایر مسیر‌‌‌های پایان عمر با ردپای کربن بالاتر، مانند بازیافت زباله به انرژی یا مواد شیمیایی، هدر می‌رود.
غلبه بر مانع آلودگی
دستیابی به PP درجه غذایی بازیافتی با کیفیت بالا، مستلزم حذف تمام آلاینده‌‌‌های زباله‌‌‌های پس از مصرف است که می‌تواند برای سلامت انسان مضر باشد. همچنین باید ثابت شود که مواد بازیافتی ترکیب، طعم یا بو را به شکل غیرقابل‌‌‌قبولی تغییر نمی‌‌‌دهد.
تا همین اواخر، این امر امکان‌‌‌پذیر نبود، از این رو بسته‌‌‌بندی مواد غذایی به پلاستیک‌های بکر، متکی بود. اکنون ما فناوری‌‌‌های جدید قدرتمندی داریم که نه تنها بسته‌‌‌بندی‌‌‌های پس از مصرف را دسته‌‌‌بندی می‌‌‌کنیم، بلکه به طور موثری باقیماندههای بالقوه در پلاستیک‌های بازیافتی را که باعث عدم‌انطباق با استانداردهای ایمنی مواد غذایی می‌شود، از بین می‌‌‌بریم.
محدود‌‌‌کردن مواد اولیه فقط به پذیرش PP پس از مصرف، اطمینان حاصل می‌کند که بسیاری از آلاینده‌‌‌های بالقوه عمدا حذف می‌‌‌شوند. این امر در الزامات انجمن ایمنی غذای اروپا (EFSA) و سازمان غذا و داروی ایالات متحده (FDA) منعکس شده است، و بیان می‌کند که تمام مواد اولیه برای بازیافت از رزین‌‌‌های غذایی تهیه می‌شود که قبلا برای مواد غذایی استفاده می‌‌‌شده و هیچ ماده غیرغذایی وجود ندارد.
همان‌طور که می‌‌‌دانیم، تاسیسات بازیابی مواد (MRF) و تاسیسات بازیافت پلاستیک (PRF) فقط مواد را بر اساس نوع و رنگ پلیمری مرتب می‌کنند. جداسازی مواد غذایی از مواد غیرغذایی فقط با دست انجام می‌شود و فرآیندی پرهزینه، فشرده از نظر کاری و زمان‌بر است.
مهار مرزهای مرتب‌‌‌سازی و ضدعفونی پیشرفته
با این‌‌‌حال، فناوری‌‌‌های جدیدی برای مرتب‌‌‌سازی طیف گسترده‌‌‌ای از دسته‌‌‌ها بر اساس سیستم‌های مبتنی بر ماشین توسعه یافته‌‌‌اند. این موارد شامل استفاده از نشانگرهای فلورسنت، واترمارک دیجیتال و هوش مصنوعی برای مرتب‌‌‌سازی بر اساس شکل است.
یکی از سیستم‌های ردیابی فلورسنت ثبت‌شده، PolyPPrism یک فناوری ساده اما بسیار موثر است که از مواد شب‌‌‌تاب استفاده می‌کند که بر روی برچسبها یا لبه‌‌‌های بسته‌‌‌بندی پلاستیکی درج می‌شود. برچسبها حاوی نشانگرهایی با طول موج‌‌‌های خاص هستند که هنگام روشن‌‌‌شدن در زیر نور فرابنفش ۳۶۵ نانومتر منتشر می‌‌‌شوند. این انتشار را می‌توان با پاسخ طیف‌‌‌سنجی پلیمر همراه کرد تا به طور منحصر به فردی کالای بسته‌‌‌بندی را شناسایی و خارج کند. این روش اجازه می‌دهد تا طیف گسترده‌‌‌ای از محصولات به طور منحصر به فرد از یک جریان ترکیبی از اقلام بسته‌‌‌بندی جدا شوند. این مرحله توسط یک فرآیند ضدعفونی خاص و با عملکرد بالا دنبال می‌شود که ترکیبات فرّار و نیمه فرّار را از PP استخراج می‌کند و شامل یک فرآیند دو‌مرحله‌‌‌ای است که با آلودگی‌‌‌زدایی در مرحله اکستروژن با دمای بالا در خلأ بالا برای مدت زمان ماندگاری طولانی (دقیقه‌‌‌ها) شروع می‌شود و سپس مرحله دوم آلودگی‌‌‌زدایی از طریق قرار گرفتن در معرض خلأ در حالت جامد برای مدت طولانی‌‌‌تر انجام می‌شود (ساعت‌‌‌ها).
مشخص کردن سطوح آلودگی PP در بسته‌‌‌بندی‌‌‌های پس از مصرف
این موضوع مهم توصیف بقایای بسته‌‌‌بندی‌‌‌های پس از مصرف را که به بخشهای تک‌‌‌پلیمری طبقه‌‌‌بندی شدهاند، مطرح می‌کند. این کار با تجزیه‌‌‌و‌‌‌تحلیل و آزمایش دسته‌‌‌های متعدد نمونه‌‌‌های غذایی/غیرغذایی انجام می‌شود تا ببینیم چه مولکول‌‌‌هایی وجود دارند و آیا موارد نگران‌‌‌کننده‌‌‌ای وجود دارد یا خیر.
تا همین اواخر داده‌‌‌های بسیار کمی وجود داشت که میزان استفاده نادرست را در مواد اولیه PP نشان می‌داد. با این‌‌‌حال، این سطح باقیماندههای محصول پس از مصرف، حیاتی است، زیرا مولکول‌‌‌هایی را که باید با فرآیند ضدعفونی‌‌‌زدایی حذف شوند و سطوح باقی‌‌‌مانده‌‌‌ای را که می‌توانند به طور بالقوه وارد غذا شوند مشخص می‌کند. این امر باعث شد تا نکستک مطالعه خود را در مورد میزان آلودگی مواد اولیه PP انجام دهد تا با استفاده از تکنیک‌‌‌های استفاده شده توسط فرانتس و وله، سطح آلودگی مرجع برای PP را تعیین کند. تغییر کلیدی در روش‌های فرانتس و وله این است که یک طیف‌‌‌سنج جرمی GC (GC-MS) برای تجزیه‌‌‌و‌‌‌تحلیل فضای بالای ورقه‌‌‌های PP استفاده شد، که امکان شناسایی موادی را فراهم می‌کند که باعث می‌شود نمونه‌‌‌ها غیر‌قابل استفاده شوند.
این اطلاعات بیشتر در مورد اینکه آیا مواد مشاهده‌شده ژنوتوکسیک هستند یا خیر، که معیار حیاتی برای ارزیابی ایمنی EFSA است، و به طور بالقوه تعیین می‌کند که آیا این ماده احتمالا از انتخاب اشتباه یک بسته‌‌‌بندی PP غیرغذایی مشتق شده است یا خیر، ارائه می‌دهد.
بخش بزرگی از بسته‌‌‌بندی‌‌‌های PET نسبتا بادوام با بسته‌‌‌بندی محکم هستند که در صورت استفاده برای نگهداری مواد خطرناک، آن را به یک ظرف انتخابی تبدیل می‌کند. از آنجا که بسته‌‌‌بندی HDPE به شکل بطری است، ممکن است در چنین سناریویی نیز استفاده شود. انتظار می‌رود نسبت ظروف غذای PP به شکل بطری در مقایسه با PET و HDPE، نسبتا کم باشد. زیرا اکثر ظروف غذای PP در قابلمه‌‌‌ها، ظروف یا سینی‌‌‌های فوق‌‌‌الذکر با قابلیت بسته‌‌‌شدن محدود قرار دارند.
نکستک این مطالعه عمیق را در مورد PP با استفاده از یک دسته ۲۰ تنی PP انجام داد که از یک مرکز بازیابی مواد مستقر در انگلستان (MRF) تهیه شده بود. مجموعه‌‌‌های کناره‌‌‌ای مخلوط شده به انواع مواد مانند فیبر، پلاستیک و فلزات و پلاستیک‌ها به دسته‌‌‌های PET، PE و PP طبقه‌‌‌بندی شدند.
پس از مطالعه آلودگی، نکستک توانست سطوح آلودگی در PP را مشخص کند و به این نتیجه برسد که آنها ۱۰ برابر کمتر از آنچه در بطری‌‌‌های شیر HDPE انتظار داریم و ۱۰۰ برابر کمتر از حد انتظار در PET هستند.
این نتایج پروژه جهانی چند شرکت‌کننده نکستک، نکست‌‌‌لوپ را تقویت می‌کند، که در حال بستن حلقه PP بازیافت شده در درجه غذایی است. با استقرار فناوری نوآورانه برای مرتب‌‌‌سازی موثر بسته‌‌‌بندی‌‌‌های PP پس از مصرف، این پروژه اکنون از این یافته‌‌‌های مطالعه برای ردیابی سریع تولید rPP با درجه INRT و rPP درجه مواد غذایی استفاده می‌کند.
بازگشایی ارزش کامل مواد پلاستیکی به کاهش آلودگی جهانی پلاستیک کمک زیادی می‌کند، بدون اینکه به کاهش ردپای کربن پلاستیک اشاره کنیم. اگر فقط PP را تقویت کنیم، بازیافت ۶۳هزار تن PP در سال حداقل ۱۰۵هزار و ۶۰۰ تن در انتشار CO۲ در بریتانیا در سال صرفه‌‌‌جویی می‌کند.
ما اکنون فناوری و تخصص را در دست داریم تا تاثیری اساسی در بهبود چرخشی بسته‌‌‌بندی‌‌‌های پلاستیکی داشته باشیم و با انجام این کار، ردپای CO۲ و آلودگی پلاستیکی خود را کاهش دهیم.
فاطمه بابالو/ دنیای اقتصاد
