الاستدامة
معالجة الميكروبلاستيك عبر العلم – الحشرات والمواد البديلة
أضف Securities.io إلى مصادرك المفضلة على Google
أصبحت الميكروبلاستيك مصدر قلق. هذه الجسيمات، أصغر من 5 ملليمترات، تتساقط من البلاستيك مع تحلله. إنها تهديد عمليًا موجود في كل مكان وشامل.
وفقًا لمقال نُشر في مجلة كلية الطب بجامعة هارفارد، Harvard Medicine، تم اكتشاف الميكروبلاستيك في جميع أنحاء جسم الإنسان، بما في ذلك الدم واللعاب والكبد والكلى والمشيمة.
الميكروبلاستيك، أصغر من 1 ميكرومتر،المعروفة باسم النانوبلاستيك، أكثر خطرًا لأنها يمكن أن تخترق الخلايا. بعيدًا عن جسم الإنسان، اختلطت الميكروبلاستيك – بوجودها الملوث الشديد – في البيئة والحياة البرية البحرية والحيوانات.
يمكن العثور على الميكروبلاستيك في حليب الثدي البشري وبراز الطفل الأول، الميكونيم، مما يشير إلى أن خطر الميكروبلاستيك يسير معنا، كظل مخيف، منذ اليوم الأول.
قد يسبب ضررًا تأكسديًا، ضررًا للحمض النووي، وتغييرات في نشاط الجينات. كما أنه مادة معروفة مسرطنة، ووفقًا لتقارير Harvard Medicine، تم العثور على الميكروبلاستيك مسؤولًا عن انخفاض عدد وجودة الحيوانات المنوية، تندب المبايض، واضطرابات الأيض لدى النسل في الدراسات التي أجريت على الفئران.
على الرغم من آثاره السلبية، نحن البشر نستنشق ونبتلع الميكروبلاستيك باستمرار عبر المأكولات البحرية الملوثة، بما في ذلك الأسماك والمحار. وهي موجودة في مياه الصنبور، المياه المعبأة، ومشروبات أخرى شائعة مثل البيرة.
أشار دراسة استشهدت بها الأمم المتحدة إلى أن البالغ المتوسط يستهلك تقريبًا 2,000 ميكروبلاستيك سنويًا عبر الملح. وأظهرت دراسة حديثة أخرى أن الناس يستهلكون متوسط 39,000–52,000 جزيء ميكروبلاستيك سنويًا.
إذا أضفنا جزيئات الميكروبلاستيك المستنشقة، سيصل العدد إلى حوالي 74,000. بالنسبة لمياه الصنبور، تُضاف 4,000 جزيء أخرى، بينما بالنسبة للمياه المعبأة في البلاستيك، يزداد العدد بـ 9,000 جزيء.
بينما هذه الأرقام مرتفعة بالفعل بشكل مذهل، يعتقد مؤلف الدراسة، كيران كوكس، أن هذه البيانات تقلل من الاستهلاك الفعلي للميكروبلاستيك، ومن الممكن أن تكون القيم في الواقع أعلى بكثير.
من حين لآخر، فرضت دول مختلفة تنظيمات أو حظرت الميكروبيدز والميكروبلاستيك. ومع ذلك، وبسبب اعتماد مجتمعنا المتزايد على البلاستيك لتعدد استخداماته، استقراره، خفته، وتكلفته المنخفضة، قد يتضاعف بحلول عام 2030.
العلماء والباحثون والعديد من المنظمات حول العالم يبحثون باستمرار عن حلول.
في اختراع رائد، طورت فريق من مهندسي الكيمياء في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا مادة حيوية جديدة لتستبدل بعض الميكروبلاستيك. لقد صمموا بديلاً صديقًا للبيئة للميكروبيدز المستخدمة في بعض منتجات الصحة والجمال.
المصدر: MIT News
بديل صديق للبيئة للميكروبيدز المستخدمة في منتجات الصحة والجمال
كانت الولايات المتحدة الأمريكية أول دولة تنفذ حظرًا على استخدام الميكروبيدز في منتجات العناية الشخصية. بدأ ذلك في ولاية أريزونا ثم امتد إلى العديد من الولايات الكبرى الأخرى، بما في ذلك كاليفورنيا، نيويورك، نيوجيرسي، إلخ.
كان ذلك في عام 2014. منذ ذلك الحين، تبعت العديد من الدول المسار الذي وضعته الولايات المتحدة. تشمل قائمة الدول العديد من الاقتصادات الاستهلاكية الكبرى في العالم، بما في ذلك كندا، نيوزيلندا، أيرلندا الشمالية، إيطاليا، المملكة المتحدة، السويد، تايوان، كوريا، إلخ.
الآن، في محاولة لتقليل الميكروبلاستيك من المصدر، طور مجموعة من الباحثين في MIT فئة من المواد القابلة للتحلل يمكنها استبدال الحبيبات البلاستيكية المستخدمة في منتجات التجميل. هذه المواد البوليمرية القابلة للتحلل قادرة على التحلل إلى سكريات وأحماض أمينية غير ضارة.
وفقًا لـ آنا جاكلينك، الباحثة الرئيسية في معهد كوتش للبحوث السرطانية المتكاملة بجامعة MIT:
“إحدى طرق التخفيف من مشكلة الميكروبلاستيك هي معرفة كيفية تنظيف التلوث الموجود. ولكن من المهم بنفس القدر النظر إلى المستقبل والتركيز على إنشاء مواد لا تُنتج ميكروبلاستيك في المقام الأول.”
في الورقة البحثية التي وصفت الابتكار بالتفصيل في البداية، أوضح الباحثون أن دافعهم كان استبدال البلاستيك غير القابل للتحلل بمواد قابلة للتحلل تمتلك خصائص قابلة للتعديل لتطبيقات محددة.
لتحقيق هدفهم، طوروا منصة جزيئات دقيقة قابلة للتحلل (MP) تعتمد على بولي(β-أمين إستر) (PAE) تتحلل إلى سكريات ومشتقات أحماض أمينية.
ما يجعل الابتكار أكثر جاذبية هو تنوع تطبيقاته وقدرته على تحقيق المزيد. أظهر الباحثون أن الجسيمات يمكن استخدامها لتغليف المغذيات مثل فيتامين أ.
يمكن للأطعمة المدعمة بفيتامين أ المغلف ومغذيات أخرى أن تقدم حلاً فائقًا لجزء كبير من الـ2 مليار شخص عالميًا الذين يعانون من نقص المغذيات. إلى جانب فيتامين أ، يمكن للمادة أيضًا تغليف فيتامين د، فيتامين هـ، فيتامين ج، الزنك، والحديد.
على الرغم من أن هذه المغذيات حساسة للحرارة والضوء، فإن الغلاف المناسب – المصنوع من هذه البوليمرات – يمكن أن يجعلها تتحمل التعرض للماء المغلي لمدة تصل إلى ساعتين. تم أيضًا اختبار الجسيمات للسلامة عن طريق تعريضها لخلايا أمعاء بشرية مزروعة وقياس تأثيرها على الخلايا. لم يحدث أي ضرر للخلايا.
الميكروبيدز هي شيء غالبًا ما يتواجد في المنظفات. كما بحث الباحثون ما إذا كانت هذه الجسيمات يمكن أن تحل محل هذه الميكروبيدز.
قاموا بخلط الجسيمات مع رغوة الصابون ووجدوا أنها يمكن أن تؤدي وظيفة المنظفات بشكل جيد من خلال إزالة العلامات الدائمة وكحل eyeliner المقاوم للماء من الجلد بشكل أكثر فعالية من الصابون وحده.
أثناء الحديث عن تعددية استخدام المادة، قال المؤلف الرئيسي للورقة، لينزكسوان (رودا) تشانغ، طالبة دراسات عليا في الهندسة الكيميائية بجامعة MIT، ما يلي:
“كنا نريد استخدام هذا كخطوة أولى لإظهار كيف يمكن تطوير فئة جديدة من المواد، لتوسيع الفئات الحالية، ثم تطبيقها على تطبيقات مختلفة.”
بينما ركز هذا البحث على كيفية استبدال الميكروبيدز، قدم بحث آخر من جامعة كولومبيا البريطانية اقتراحًا أكثر إثارة للاهتمام.
انقر هنا لتعرف كيف يزداد انتشار ووعي الميكروبلاستيك.
كيف يمكن للحشرات المساعدة في إزالة الميكروبلاستيك
وفقًا لبحث نُشر في مجلة Biology Letters، اختبرت عالمة الحيوان في جامعة كولومبيا البريطانية الدكتورة ميشيل تسينغ وخريجة شيم جيكول ديدان الوجبة عن طريق إطعامها أقنعة وجه مطحونة—منتج بلاستيكي شائع—مخلوطة بالبرن.
بعد شهر، وجد أن ديدان الوجبة أكلت حوالي نصف الميكروبلاستيك المتاح، أي نحو 150 جزيء لكل حشرة، وزادت وزنها. ما خرج كفضلات كان جزءًا صغيرًا من ما أكلته الديدان، حوالي أربعة إلى ستة جزيئات لكل ملغ من النفايات.
ما كان مطمئنًا في التجربة بأكملها هو أن تناول الميكروبلاستيك لم يؤثر على بقاء الحشرة أو نموها. يجدر الإشارة إلى أن ديدان الوجبة تُعرف بأنها قوافل الطبيعة ومحللاتها. يمكنها البقاء حتى ثمانية أشهر دون طعام أو ماء وتستمتع بأكل نوعها الخاص عندما يكون الطعام نادرًا.
الأهم من ذلك، أن هدف البحث لا يقتصر على إزالة الميكروبلاستيك بإطعامه للحشرات. يقول الباحثون إنهم سيستفيدون لاحقًا من آليات الهضم لدى الحشرات لتفكيك الميكروبلاستيك وتوسيع هذه المعرفة لمواجهة تلوث البلاستيك.
وفقًا للدكتورة ميشيل تسينغ:
“ربما يمكننا البدء في اعتبار الحشرات أصدقاء. نحن نقتل ملايين الحشرات كل يوم بسبب المبيدات العامة – وهي نفس الحشرات التي يمكننا التعلم منها لتفكيك هذه البلاستيكات والمواد الكيميائية الأخرى.”
حتى الآن، معظم الدراسات حول الحشرات التي تأكل البلاستيك لم تكن واقعية بيئيًا. ومع ذلك، في هذه الحالة، استهلكت ديدان الوجبة حوالي 50% من الميكروبلاستيك، وأفرزت جزءًا صغيرًا، ولم يؤثر الاستهلاك على البقاء.
بينما يحاول الباحثون حول العالم مكافحة تهديد الأسنان والظوافر البلاستيكية، هناك شركات كبرى ساهمت في تقديم حلول موسعة على نطاق أوسع. إحدى هذه الشركات التي حققت نجاحًا كبيرًا في مجال إزالة البلاستيك هي Veolia.
1. Veolia
في مجال البلاستيك، تدرك Veolia أن أحد أبرز التحديات هو نقص مرافق إعادة تدوير البلاستيك. كعضو مؤسس في تحالف إنهاء نفايات البلاستيك (AEPW)، إلى جانب أكثر من 80 شركة عضو من جميع سلاسل قيمة البلاستيك (المصنعين، المستخدمين، والمُعيدين)، تلتزم Veolia بالمساهمة بمبلغ 1.5 مليار دولار للمساعدة في القضاء على نفايات البلاستيك من البيئة، وخاصة المحيطات.
لدى Veolia عدة حلول لإعادة تدوير البلاستيك. يمكنها معالجة عدة أنواع من الراتنجات التي يمكن بعد ذلك إعادة استخدامها من قبل عملاء Veolia الصناعيين. تشمل هذه بولي إيثيلين (HDPE أو LDPE) المستخدم في التعبئة أو البناء؛ بولي بروبلين (PP) المستخدم في صناعة السيارات، البناء، الأثاث والأجهزة المنزلية؛ وبولي إيثيلين تيريفثاليت (PET) الموجود أساسًا في قطاعات التعبئة والنسيج.
توفر Veolia بديلاً للمواد الأولية من خلال استعادة وإعادة تدوير نفايات البلاستيك في عدة خطوات، تشمل الجمع، الفرز، التقطيع، الغسيل، الصياغة، البثق، وإنشاء بوليمرات دائرية جاهزة للاستخدام.
المنتجات التي تنتج نتيجة حلول إعادة تدوير البلاستيك من Veolia تُستخدم من قبل المجموعة الأنغلو-هولندية Reckitt لمنتجات التنظيف Finish Quantum Ultimate. تساعد حلول Veolia Reckitt في التزامها بجعل 100% من عبواتها البلاستيكية قابلة لإعادة التدوير وتحتوي على الأقل 25% محتوى معاد تدويره بحلول 2025.
تعاونت Veolia أيضًا مع Koninklijke Van Wijhe Verf و Dijkstra Plastics لتقديم علبة طلاء مصنوعة من 100% بلاستيك معاد تدويره من المستهلكين، باستخدام راتنجات معاد تدويرها سبق استخدامها من قبل المستهلكين. بينما قامت Veolia بمعالجة البلاستيك إلى حبيبات، حولتها Dijkstra Plastics إلى علب طلاء لـ Koninklijke Van Wijhe Verf وعلامتها التجارية Wijzonol.
دعمت Veolia مغامرة Plastic Odyssey لتحويل تلوث البلاستيك في المحيطات إلى موارد. كان Plastic Odyssey سفينة بطول 40 مترًا حولت نفايات البلاستيك إلى طاقة على متنها. استمرت الحملة من 2020 إلى 2023. في كل من 33 ميناءً، تم تطوير أنظمة إعادة تدوير موجودة وجديدة مع أصحاب المصلحة المحليين.
دعمت هذه الشركة المشروع ونظمت مؤتمرًا في مقر المجموعة جمع فريق Plastic Odyssey، خبراء Veolia، ومديري أعمال المياه في Veolia بفرنسا، الذين حشدوا أكثر من 170,000 من عملاء المجموعة لدعم هذه المغامرة، وممثلي مؤسسة Veolia.
أثناء الحديث عن أهمية المشروع والدعم الذي يمكن أن يقدمه للمبادرة، قالت لور سيمون، مديرة التسويق لقسم المستهلكين في أعمال المياه لVeolia بفرنسا ما يلي:
“بجانب التفوق التكنولوجي للسفينة، ما أسَرنا هو جدية مشروع Plastic Odyssey، التي تتماشى قيمها مع قيم Veolia. أردنا أن نوفر لمستهلكينا فرصة المشاركة: لكل اشتراك في الفوترة الإلكترونية، تبرعت Veolia Eau France بمبلغ €1 لمشروع Plastic Odyssey… أكثر من 170,000 مستهلك سجلوا للمبادرة. العائلة التي فازت بالسحب لزيارة موقع Plastic Odyssey في مرسيليا كانت متحمسة جدًا للمشروع.”
في الثلاثة أرباع الأولى من عام 2024، سجلت Veolia إيرادات قدرها 32,543 مليون يورو وEBITDA بقيمة 4,936 مليون يورو.
مستقبل معركتنا ضد الميكروبلاستيك
تجري المعركة ضد الميكروبلاستيك على مستوى عالمي. في الاتحاد الأوروبي، على سبيل المثال، قامت مهمات TARA لعام 2019 ومنافسة Ocean Race Europe في 2021 بجمع عينات ميكروبلاستيك من بحر البلطيق، القنال الإنجليزي، والبحر المتوسط. المراكز الوطنية للبيانات البيئية في الولايات المتحدة (NCEI) جمعت بيانات عامة عن تلوث الميكروبلاستيك من مختلف البحوث البحرية والعمل الميداني.
هناك أربعة مشاريع جارية، PLASTICHEAL، Imptox، PLasticFatE، وPOLYRISK، والتي ستنتهي في عام 2025. تهدف جميع هذه المشاريع إلى دراسة تأثير وعواقب الميكرو- والنانوبلاستيك على مختلف جوانب صحة الإنسان.
مشروع آخر، Aurora، يركز على تأثيرات التعرض للميكرو- والنانوبلاستيك في مرحلة الطفولة المبكرة على صحة الإنسان. اقترحت المفوضية الأوروبية أن يتم تضمين الميكروبلاستيك في قوائم المراقبة للمياه السطحية والجوفية ضمن توجيهات معايير الجودة البيئية (EQSD).
بخلاف أوروبا، في مارس 2022، في جمعية البيئة التابعة للأمم المتحدة، وافقت 175 دولة على إنهاء تلوث البلاستيك. تم الاتفاق على إعداد اتفاقية ملزمة قانونيًا – تعالج قضايا البلاستيك أحادي الاستخدام وتكنولوجيا إعادة التدوير، وغيرها – بحلول نهاية عام 2024. في عام 2023، حظرت الاتحاد الأوروبي بيع Glitter البلاستيك السائب.
بعيدًا عن التوجيهات التنظيمية، تعمل مختلف مؤسسات البحث بطريقتها الخاصة لمكافحة تهديد تلوث الميكروبلاستيك. تم مناقشة اثنين من أحدث الابتكارات في الفقرات الافتتاحية.
في عام 2021، على سبيل المثال، أجريت أول دراسة تجريبية حول احتجاز الميكروبلاستيك بواسطة الأغطية البحرية. وجدت الأبحاث أن الأغطية البحرية يمكن أن تعمل كحواجز أو مصارف محتملة للميكروبلاستيك. زاد الاحتجاز مع كثافة نمو السنبلات وكثافة البوليمرات، بينما انخفض مع سرعة التدفق.
بحث آخر، نُشر في عام 2021، استكشف إمكانات معالجة الميكروبلاستيك في البيئات البحرية باستخدام تقنية الأغشية. تشير تقنية الأغشية إلى مجموعة من التقنيات، بما في ذلك الترشيح الدقيق، الترشيح الفائق، والترشيح النانوي.
وفقًا لبحث نُشر في عام 2019، تم طرح عشرة توصيات لأصحاب المصلحة لتقليل تلوث البلاستيك. شملت هذه التوصيات:
(1) تنظيم الإنتاج والاستهلاك
(2) التصميم البيئي
(3) زيادة الطلب على البلاستيك المعاد تدويره
(4) تقليل استخدام البلاستيك
(5) استخدام الطاقة المتجددة لإعادة التدوير
(6) توسيع مسؤولية المنتج عن النفايات
(7) تحسين أنظمة جمع النفايات
(8) إعطاء الأولوية لإعادة التدوير
(9) استخدام البلاستيك المستند إلى الكائنات الحية والقابل للتحلل
(10) تحسين قابلية إعادة تدوير النفايات الإلكترونية
مع ذلك، لا يزال التحدي قائمًا أن هذه الجسيمات الصغيرة غالبًا ما تكون صغيرة بما يكفي لاجتياز أنظمة ترشيح المياه، وبالتالي قد نبتلعها عن غير قصد. يمكن أن تُنقل في الغلاف الجوي وتنتشر إلى أبعد الزوايا في الأرض. وقد وجدت في العسل، الشاي، والسكر، وكذلك في الفواكه والخضروات.
وفقًا لدراسة جامعة كارديف، تتسلل الميكروبلاستيك أيضًا إلى الأراضي الزراعية عبر طين الصرف الصحي المستخدم كسماد. ما يزيد القلق هو أن الكثير من هذه الميكروبلاستيك ستنتهي في المجاري المائية نتيجة جريان المياه من الطبقة العليا للتربة.
في عام 2015، عدل الكونغرس قانون الغذاء والدواء ومستحضرات التجميل الفيدرالي (قانون FD&C) بتمرير قانون مياه خالية من الميكروبيدز لعام 2015. يحظر القانون تصنيع وتعبئة وتوزيع مستحضرات التجميل التي تُشطف وتحتوي على ميكروبيدز بلاستيكية. كما ينطبق على المنتجات التي هي كل من مستحضرات تجميل وأدوية غير وصفة (المعروفة أيضًا بـ “OTC”)، مثل معجون الأسنان.
في المجمل، أصبحت الحرب ضد الميكروبلاستيك الآن معركة شاملة من جميع الجهات. الباحثون، المنظمات الدولية، الشركات، والحكومات الوطنية يتنافسون معًا. ومع ذلك، سيحتاج الإزالة الكاملة إلى مزيد من الوعي بين المستخدمين وأصحاب المصلحة الذين يصنعون هذه المنتجات التي تحتوي على الميكروبلاستيك.
انقر هنا لتعرف كيف يمكن لمؤشر الاستدامة أن يساعدنا في الحد من تلوث البلاستيك.
