بدائل صديقة للبيئة لعلب الـPET ذات الغطاء المزدوج، والاتجاهات

الضغوط التنظيمية والبيئية التي تحفِّز إعادة صياغة عبوات الـPET ذات الغطاء المُغلَق

الأثر خلال دورة الحياة: البصمة الكربونية، وبصمة استهلاك الطاقة، وبصمة النقل واللوجستيات لعبوات الـPET التقليدية ذات الغطاء المُغلَق

تؤدي طرق الإنتاج القياسية لعلب الـPET ذات الغطاء المزدوج (Clamshells) إلى انبعاثات كربونية غير ضرورية. ويستهلك إنتاج راتنجات الـPET الجديدة كميات كبيرة من الطاقة المستمدة من الوقود الأحفوري. كما توجد مشكلات مرتبطة بالانبعاثات الناتجة عن نقل هذه العبوات أيضًا. وعلى الرغم من أن كل علبة من هذه العلب خفيفة الوزن، فإنها تشغل مساحة كبيرة، ما يؤدي إلى كفاءة نقل دون المستوى الأمثل ويزيد من استهلاك الوقود أثناء نقلها. أما مشكلات مرحلة انتهاء عمرها الافتراضي فهي لا تقل سوءًا. ففي تقرير وكالة حماية البيئة الأمريكية (EPA) لعام ٢٠٢٣، بلغ معدل إعادة تدوير أشكال الـPET الحرارية حوالي ٢٩٪، وهي نسبة ليست أفضل بشكل ملحوظ من معدل إعادة تدوير زجاجات الـPET القياسية البالغ ٢٩,١٪. وهناك عدد كبير من علب الـPET ذات الغطاء المزدوج التي لا تُعاد تدويرها بسبب صعوبات الفرز والمشكلة السائدة المتمثلة في التلوث. والنتيجة هي أن العديد من هذه العلب إما تُرسل إلى المكبات أو تُحرق، مما يؤدي إلى إطلاق الغازات الدفيئية المحتَبسة داخلها. وقد دفع هذا التوازن السلبي للتكاليف البيئية عبر دورة حياة المنتج الشركات إلى البدء في البحث عن بدائل أكثر استدامة.

مواعيد نهائية قادمة بالنسبة لتوجيه الاتحاد الأوروبي بشأن المنتجات المستخدمة لمرة واحدة (SUP)، وحظر الولايات الأمريكية، واللوائح المتعلقة بالإنتاج المسؤول عن التدوير (EPR) التي تركز على عبوات المحار المخصصة للحيوانات الأليفة.

اللوائح التي تؤثر على السوق تُسرّع من عملية إعادة صياغة عبوات حاويات الـPET ذات الغطاء المزدوج (Clam Shell). فعلى سبيل المثال، تفرض « directive of Single Use Plastics » في الاتحاد الأوروبي حظراً على استخدام العبوات غير القابلة لإعادة التدوير وفقاً للوائح. ولذلك، يضطر مصممو عبوات الغطاء المزدوج إلى تصميم عبواتٍ قابلة لإعادة التدوير بالكامل. كما أن ولايات مثل كاليفورنيا تُطبّق أيضاً لوائح ستؤثر بشكل مباشر على تصميم عبوات الغطاء المزدوج، وبخاصة أنها فرضت لوائح صارمة تتعلق بسلسلة توريد البلاستيك، إضافةً إلى أنظمة المسؤولية الموسَّعة عن المنتج (EPRs)، والتي تتطلب من العلامة التجارية تمويل إنشاء نظام لإعادة تدوير عبواتها. وتُشكّل هذه السياسات دافعاً إيجابياً لتطوير حلول عالية الجودة لتعبئة وتغليف المنتجات. ويقوم العديد من المصنّعين حالياً بتطوير خيارات قابلة لإعادة التدوير ومصنوعة من مادة واحدة (mono-material) تحتوي على أكثر من ٣٠٪ من المحتوى المعاد تدويره من المستهلكين (post-consumer recycled content) لمنتجاتهم. والوفاء باللوائح الجديدة قبل الموعد المحدَّد سيكون مفيداً للشركات، بل وسيكون ضرورياً أيضاً لتلبية توقعات المستهلكين.

أفضل البدائل الصديقة للبيئة لعلب الـPET ذات الغطاء المزدوج: الأداء، والقابلية للتوسع، والاستعداد التجاري

علب الـPLA ذات الغطاء المزدوج: التخلص منها والتحلل الحيوي

يبدو أن استبدال علب الـPET البلاستيكية ذات الغطاء المفتوح والمقفل بعلب البيوبلاستيك المصنوعة من حمض اللبنيك (PLA) يُعد بديلاً جيداً. ومع ذلك، فإن نظام التخلص منه يجب أن يتيح مواقع تسمح بالتخلص منه عبر التسميد المناسب، وهي مواقع غير متوفرة لمعظم المستخدمين العاديين في معظم الأوقات. ويتحلل حمض اللبنيك (PLA) خلال نحو ٩٠ يوماً، لكن ذلك يحدث فقط في مصانع التسميد الصناعي، والتي لا توجد إلا في أقل من ١٥٪ من المقاطعات الأمريكية وفقاً لتقرير نُشر العام الماضي في مجلة «بايوسايكل» (BioCycle). ولذلك، ينتهي الأمر بحمض اللبنيك (PLA) في المكبات الأرضية، حيث يستغرق وقتاً طويلاً للتحلل مماثلاً لذلك الذي تستغرقه المواد البلاستيكية. كما أن حمض اللبنيك (PLA) يذوب عند درجة حرارة تبلغ نحو ١١٠° فهرنهايت ولا يمكن استخدامه في تغليف الأطعمة الساخنة ما لم يُغطَّ بطبقة من منتج مصنوع من النفط الخام. وقد عُرفت شركة «ورلد سينترك» (World Centric) بحل هذه المشكلة باستخدام بطانات قابلة للتحلل البيولوجي والمصرّح بها، لكن الفوز بهذه المعركة بين مواد البطانات القابلة للتحلل البيولوجي ومواد التغليف القابلة للتحلل على نطاق واسع يُشكِّل تحدياً شبه مستحيل الحل، إذا أخذنا في الاعتبار أن المادة الأولية المستخدمة في صنع هذه البطانات نفسها تندرج ضمن نفس الفئة.

الابتكارات في مقاومة الرطوبة والحواجز المتوافقة مع إدارة الأغذية والأدوية الأمريكية (FDA) لأغلفة الـ PET المصنوعة من الألياف المقولبة (قصب السكر، الخيزران).

تُعد بدائل الألياف المقولبة المصنوعة من قشّ قصب السكر والخيزران مصادر سريعة التحلل الحيوي ومتجددة، وتلبّي متطلبات الاستدامة الخاصة بأغلفة الـ PET المصنوعة على شكل صدفات. وقد تغلّبت الابتكارات التي طوّرت مؤخرًا على نقاط الضعف المتعلقة بالرطوبة:

توفر طبقات النانوسيلولوز مواد حاجزة للدهون متوافقة مع إدارة الأغذية والأدوية الأمريكية (FDA)، ولا تحتوي على مركبات البولي فلورو ألكيل (PFAS).

توفر مواد الختم البديلة المستندة إلى راتنجات نباتية مقاومة للسوائل لمدة ٤ ساعات.

توفر خلطات الألياف الهجينة زيادة بنسبة ٤٠٪ في الصلابة الإنشائية مقارنةً باللب النقي.

وتتيح هذه التحسينات استخدام أغلفة الـ PET المصنوعة من الألياف المقولبة لتغليف الأغذية المبردة والمكثفة والدهنية. وقد أكدت دراسة أجرتها مجلة «باكاجينغ ديجست» عام ٢٠٢٤ ما ورد أعلاه. ومع ذلك، تظل البدائل القائمة على الألياف أعلى تكلفة بنسبة ٣٠٪ مقارنةً بـ PET، وتتطلب إعادة هندسة التصميم في خطوط التعبئة الآلية بسبب التباين في الأبعاد.

الاستراتيجيات المتطورة القادمة: حلول أغلفة الـ PET ذات المحتوى العالي من المواد المعاد تدويرها وأغلفة الـ PET المهجّنة
علب rPET ذات الغطاء المفتوح مع نسبة ٥٠٪ من المحتوى المستهلك مسبقًا تُقدِّم وضوحًا وصلابةً وتُعبِّر عن رسالة الاستدامة

يتجه عددٌ متزايدٌ من مصمِّمي العبوات نحو علب rPET ذات الغطاء المُقَسَّم (Clamshells) التي تحتوي على 50% من المواد المعاد تدويرها المستمدة من المستهلكين، نظراً لمساهمتها في تحقيق توازنٍ بين المبادرات البيئية والعبوات الوظيفية. وتؤدي هذه الحاويات إلى خفض استخدام البلاستيك الأولي بنسبة تقارب 30%، مع الحفاظ على الخصائص الأساسية للعبوات مثل الوضوح والمتانة الهيكلية. ويمكن للمستهلكين رؤية المنتج بوضوح، كما أن جدران العبوة قويةٌ بما يكفي لحماية المنتج أثناء النقل لمسافات طويلة. أما بالنسبة لمصمِّمي العبوات، فإن استخدام rPET يعكس التزامهم بتقديم عبوات مستدامة. ويطلب العملاء اليوم بشكلٍ متزايد أدلةً شفافةً على المسؤولية البيئية تتجاوز الادعاءات المكتوبة على العبوات فقط. وعلى الرغم من أن rPET الصالح للاستخدام في أغراض الأغذية لا يزال يشكِّل تحدياً، فقد تحسَّن وضع المحتوى المعاد تدويره، وبخاصة فيما يتعلق بالمظهر الفاخر، تحسُّناً ملحوظاً بفضل التقدُّم المحرز في عمليات غسل البلاستيك المعاد تدويره. ويمثِّل اعتماد rPET خطوةً هامةً نحو تحقيق اقتصاد دائري في مجال التعبئة والتغليف، وهو أمرٌ يكتسب أهميةً متزايدةً نتيجة تطور لوائح مسؤولية المنتجين.

عوائق اعتماد السوق: التكاليف، ودمج سلسلة التوريد، والبنية التحتية لإدارة المنتجات في نهاية عمرها الافتراضي

توجد عددٌ من التحديات المرتبطة بالتحول إلى علب بي تي إي المصنوعة من مواد أكثر استدامة على شكل قواقع. وأبرز هذه التحديات، والأكثر تأثيراً على المدى القصير، هو التكلفة. فعادةً ما تكون العلب المصنوعة من البلاستيك الحيوي أو من مادة بي تي إي المعاد تدويرها أغلى بنسبة ٢٠ إلى ٥٠٪ مقارنةً بالخيارات المصنوعة من البلاستيك «الأصلي»، ما يجعل الشركات الحريصة على التكلفة أقل ميلاً لاعتمادها. ثم تأتي مشكلة معالجة سلسلة التوريد، وهي مشكلة مُعقَّدة. إذ يتعيَّن على المصنِّعين تأمين مواد خام جديدة ومختلفة، والاستثمار في آلات جديدة، وإجراء اختباراتٍ شاملةٍ على التغليف الجديد طوال دورة الشحن والمناولة بأكملها لتحديد ما إذا كانت البدائل الجديدة فعَّالةٌ حقاً. ففي النهاية، تفقد وعود «التغليف الصديق للبيئة» مصداقيتها عندما لا يمكن التخلُّص من المواد المُستخدمة بطريقة مسؤولة، بل تبقى مُهمَلةً في المكبات. ولن يكون لتغيُّر سلوك المستهلك أي أثرٍ ذي جدوى ما دامت البنية التحتية الخاصة بالتخلُّص من النفايات وإعادة التدوير معطَّلة.

توجد عمليات التسميد الصناعي للبدائل القائمة على مادة PLA في أقل من ١٥٪ من البلديات الأمريكية.

تفتقر الولايات المتحدة إلى تدفقات إعادة التدوير لأغلفة الـ PET المصنوعة على شكل صندوق مفتوح من الأعلى (clamshells).

غالبًا ما تتجاوز معدلات تلوث عمليات إعادة التدوير ٣٠٪ عند إدخال مواد جديدة إلى تدفق إعادة التدوير.

تتطلب هذه المشكلات النظامية تعاونًا جديدًا يشمل قطاعات كاملة من سلسلة القيمة الخاصة بإعادة التدوير والتغليف، بما في ذلك المرافق البلدية ومرافق استرداد المواد، والمنظمات القياسية.

الأسئلة الشائعة

ما هي التحديات البيئية الرئيسية المرتبطة بتغليف الـ PET المصنوع على شكل صندوق مفتوح من الأعلى (clamshell) التقليدي؟

أبرز هذه التحديات تتمثل في ارتفاع مستويات التلوث الكربوني، والاستهلاك المفرط للطاقة، بالإضافة إلى التخلص من هذه المواد في المكبات الصحية أو حرقها في نهاية دورة حياتها، نظراً لمعدلات إعادة التدوير المنخفضة جداً لها.

ما أثر اللوائح التنظيمية العالمية على إعادة صياغة تركيب أغلفة الـ PET المصنوعة على شكل صندوق مفتوح من الأعلى (clamshells)؟

جعلت توجيهات الاتحاد الأوروبي المتعلقة بالبلاستيك أحادي الاستخدام وسياسات الحظر المحلية في الولايات المتحدة المصنِّعين مسؤولين عن تطوير أنظمة إعادة التدوير وتحفيز استخدام العبوات القابلة لإعادة التدوير، وبالتالي تقليل كمية البلاستيك المستخدم.

ما هي الإيجابيات والسلبيات المرتبطة بالبدائل المصنوعة من حمض البوليلكتيك (PLA) والألياف المُشكَّلة (molded fiber)؟

ورغم أن حمض البوليلكتيك (PLA) قابل للتحلل الحيوي في ظروف التسميد، فإن الألياف المُشكَّلة (molded fiber) قابلة للتحلل البيولوجي ومُستمدة من مصادر متجددة، لكنها تأتي بسعر أعلى، كما يتطلب الأمر إعادة تهيئة الأنظمة لاستخدامها.

ما العوامل التي تحفِّز الاهتمام بعلب rPET ذات الغطاء المزدوج (clamshells)؟

هذه العلب ذات الغطاء المزدوج مصنوعة من بولي إيثيلين تيريفثاليت المعاد تدويره (rPET)، ما يعني أن استدامتها مضمونة، حيث تُستخدم كمية أقل من البلاستيك الأولي مع الحفاظ على قدرة المستهلكين على رؤية المنتجات التي يشترونها وحمايتها، مما يلبي توقعات المستهلكين والجهات التنظيمية.