البشر مدمنون على البلاستيك بطريقة مخيفة – والأمر يزداد سوءاً باستمرار. في الولايات المتحدة، يتم جمع 14% فقط من البلاستيك وإعادة معالجة 5% منه فقط حالياً، لذلك يدخل 95% من نفايات البلاستيك في نظام الاستخدام الواحد وينتهي بالتالي في المدافن – أو الأسوأ من ذلك – في المحيط. كما أشارت مؤسسة إلين ماك آرثر، بحلول عام 2050 سيطفو في محيطات العالم بلاستيك أكثر من الأسماك، إذا لم يتغير شيء قريباً.
هذا وضع كارثي بطبيعة الحال يتطلب بشكل عاجل حلولاً ميسورة التكلفة وقابلة للتطوير. محاولات تقليل استخدام البلاستيك وتعزيز برامج إعادة التدوير ستتعامل مع الوضع إلى حد معين فقط. ما نحتاجه بشدة هو إعادة تصميم النظام وتحول جذري فيما يتعلق بالمواد الخام المستخدمة في إنتاج البلاستيك بأكمله.
كما اتضح، فإن القنب لحسن الحظ يملك ما يلزم للاستجابة لهذه الدعوة للتغيير. زيت القنب واللجنين وألياف القنب والقلب ليست متعددة الاستخدامات بشكل لا يصدق فحسب، بل يمكن أيضاً إنتاجها بتكلفة منخفضة وبربحية استثنائية. هذه المواد الخام الرائعة من القنب يمكن استخدامها لإنتاج آلاف المنتجات المختلفة، مثل البيوبلاستيك والبيوبوليمر والبيوكومبوزيت. بعد أن لم تتم زراعة القنب تجارياً في الولايات المتحدة لأكثر من 78 عاماً، تجعل الاتجاهات الحالية نحو تقنين زراعة القنب الصناعي إمكانيات اقتصادية جديدة تنشأ لهذا النبات متعدد الاستخدامات. لكن كي يؤثر القنب في النهاية بشكل إيجابي على العبء البيئي كما هو متوقع منه، فإنه لا يزال بحاجة إلى التقنين الكامل على المستوى الفيدرالي، بالإضافة إلى الدعم الحكومي والاستثمارات لتحفيز النمو الجديد أيضاً.
سوف تستبدل بلاستيكات ألياف القنب مستقبلاً أجزاء من البلاستيكات القائمة على البترول، رغم وجود علامات تشير إلى تحول كامل من قبل الشركات الكبيرة، حيث أن بلاستيكات ألياف القنب ليست أقوى فحسب، بل أخف بكثير وخالية من المواد الضارة أيضاً. صانعو السيارات مثل BMW ومرسيدس-بنز يستخدمون حالياً البيوبلاستيك القائم على القنب لعزل تغطية الأبواب والمساحات الداخلية. في سيارة BMW i3 الجديدة تم استخدام القنب لتحسين الأداء، من ناحية لتوفير الوزن ومن ناحية أخرى لتلبية متطلبات التصميم الجمالية. المصمم بينوا جاكوب مقتنع بأن استخدام المواد الطبيعية مثل القنب يمنح داخلية i3 أجواء „شقة صغيرة على عجلات“. لحسن الحظ، هذان الصانعان للسيارات ليسا الشركتين الوحيدتين اللتين تراهنان على المواد الحيوية القائمة على القنب. إلى جانبهما، هناك العديد من الشركات الناشئة المثيرة التي تنتهز الفرصة لممارسة حماية البيئة وتحقيق الأرباح في الوقت نفسه.
ستقدم هذه المقالة نظرة على المشهد الحالي للشركات المتعلقة ببيوبلاستيك ألياف القنب والمواد الحيوية في أمريكا الشمالية.
شركة شابة تسمى c2renew مقرها في فارجو، داكوتا الشمالية تطور مواد بيوكومبوزيت موجهة للأداء توفر بديلاً أخضر بأسعار مستقرة. بسبب خبرتهم الكبيرة في المواد الحيوية، فإنهم يملؤون مكانة في مجال المواد المركبة الصناعية، وهذا فريد عند التفكير في المكان الذي تحتله الشركة في سلسلة التوريد. بعد أن بدؤوا في إنتاج أجزاء بلاستيك بيوكومبوزيت مخصصة للشركات الكبيرة مثل John Deere وBobcat وAppareo وToshiba، اضطروا في البداية لاكتشاف أن هذه الشركات الكبيرة كانت تركز في الأساس على قدرتهم التنافسية في التكاليف فقط؛ لكن الآن، بينما هم أيضاً يثقون في التغيير ويولون اهتماماً أكبر لموضوع الاستدامة، تكتسب القيمة المضافة البيئية أهمية بالنسبة لهم أيضاً.
تقدير الاستدامة شيء لا تعيشه الشركات الصغيرة والشركات الناشئة المبتكرة والمسؤولة فحسب، بل يساعدها أيضاً على تحقيق الاختراق. Earthkind على سبيل المثال، علامة تجارية صاعدة تبيع جميع أنواع معطرات الهواء الطبيعية ومبيدات الحشرات، توجهت طلباً للمساعدة إلى c2renew لإنتاج منتج قوي وجذاب من بلاستيك البيوكومبوزيت. مثال آخر على شركة ناشئة تعمل مع c2renew هو شركة تسمى 3DFUEL تصنع خيوط الطابعات ثلاثية الأبعاد. معاً أبدعوا ثلاثة أنواع مختلفة من الخيوط من البيوبلاستيك: „Entwinded“ من القنب، و“Wound up“ من نفايات القهوة، و“Buzzed“ من نفايات الجعة.
شركة مقرها في تكساس تسمى Greenspring Technologies تستخدم هذا الخيط „Entwined“ من بيوبلاستيك القنب لتصنيع أقلام الشركات وأشياء أخرى مرحة مثل قطع الجيتار. يقول المالك مارك لينداي أنهم انتقلوا بالفعل إلى صب أقلام بلاستيك القنب وأيضاً أن أحد أقلامهم استُخدم مؤخراً لتوقيع قانون القنب الجديد في بنسلفانيا.
المؤسس المشارك والمدير التقني لـ c2renew، د. تشاد أولفن، أستاذ مساعد في جامعة ولاية داكوتا الشمالية ويعمل كباحث في مركز علوم المواد المستدامة – نهج بحثي في NDSU يتم دعمه من قبل مؤسسة العلوم الوطنية منذ خمس سنوات. الهدف الاستراتيجي الرئيسي هو تطوير وإدخال نهج تحويلي لتطوير المواد المستدامة المشتقة من المواد الزراعية لاستبدال مواد البوليمر البتروكيماوية في الاستخدام اليومي. يتعلق الأمر بمجموعة كبيرة من العلماء الذين يأتون من الهندسة الزراعية والكيمياء والهندسة الميكانيكية ومجالات أخرى.
أبحاث المواد وتوحيد الإنتاج خطوات أولى مهمة في ثورة تصنيع البيوبلاستيك. من الواضح أن الجيل الأصغر من رجال الأعمال هو الذي سيطرح هذه المنتجات في السوق، مثل الخريجين الجدد من كلية ليدز للأعمال في جامعة كولورادو ومؤسسي Sana Packaging، جيمس إيشنر ورون باساك-سميث. قبل أقل من عام، بدأ رجال الأعمال الشباب شركتهم للتغليف من بلاستيك القنب كمشروع جامعي أثناء دراستهم. لكن سرعان ما تم قبولهم في برنامج Canopy Boulder Accelerator. منذ أن أكمل الاثنان بنجاح الجامعة وبرنامج المسرع في مايو 2017، يعملان بدوام كامل على تطوير شركتهما. تركز Sana Packaging على إنتاج حلول تغليف جذابة وصديقة للبيئة وآمنة لسوق الحشيش الطبي والاستهلاك الترفيهي للحشيش. في هذا المكان المتخصص، ينتمي الاثنان بفارق كبير إلى قادة السوق. هما مقتنعان أن هذا المركز سيساعدهما على إعادة الاستثمار والتوسع في أسواق أخرى مستقبلاً.
Sunstrand، شركة أخرى متقدمة تقنياً للمواد الحيوية، تقوم بعمل رائع في لويزفيل، كنتاكي. Sunstrand هي المورد الممتاز للمواد الحيوية للتطبيقات التقنية في الولايات المتحدة. الرئيس التنفيذي تري ريدل وفريقه يزعمون أنهم أتقنوا العملية الصناعية لإزالة اللحاء، أي توفير أفضل معدات إزالة القشرة لفصل قلب وألياف القنب. يقومون أيضاً بعمليات أخرى لتلبية مواصفات الشركة المصنعة المتعلقة بالمواد. Sunstrand تزود المصنعين المتقدمين في مجال تصميم المنتجات.
منتجات وعمليات Sunstrand مصممة لتقديم مواد عالية الجودة باستمرار متوافقة مع أكثر التطبيقات تنوعاً. تركيزهم على إنتاج المواد الخام لصناعات تصنيع البلاستيك والبوليمر والمنسوجات غير المنسوجة بكميات كبيرة. من خلال شراء موادهم محلياً وإبداع تقنيات معالجة مبتكرة، يمكّنون المنتجين من طرح منتجات قوية وجذابة ومستدامة في السوق. قبل Sunstrand لم يُعتقد أنه من الممكن استبدال المواد التقليدية يوماً ما.
Was dich auch interessieren könnte...
حالياً تعمل Sunstrand على مشروع تجريبي: آلة معالجة تتسع لـ 3,000 طن سنوياً. لكن المخطط هو بناء مصانع معالجة لـ 22,000 طن سنوياً على نطاق صناعي مستقبلاً.
الشركة الأكثر تقدماً تقنياً في معالجة البيوبلاستيك في الولايات المتحدة ربما هي PureVision Technology, Inc. شركة تقنية للمصافي الحيوية عمرها 24 عاماً أسست الشركة التابعة PureHemp بتقنيات تكرير حصرية وعالمية وحقوق السوق لإنتاج المواد الخام والمنتجات القائمة على القنب. PureHemp اختبرت بالفعل اختراعها لمفاعل التيار المضاد المستمر، تقنية „CCR“، في مشروع تجريبي حقق نتائج مبهجة للغاية. المخطط هو إنتاج CCR بأربعة أطنان هذا العام في إطار تجاري محدود، لبدء بناء CCR لـ 40 طن يومياً في نهاية 2018 أو بداية 2019 أخيراً. استخدام تقنية CCR من PureHemp سيمنح القطاع الاقتصادي الناشئ مكاسب قيمة كبيرة، حيث يمكن من خلالها استخدام النبات بأكمله لإنتاج المنتجات القائمة على القنب. بمساعدة تقنية PureHemp CCR، يمكن إنتاج منتجات القنب الجديدة بالإضافة إلى التقليدية، خاصة اللب واللجنين والسكر والمستخلصات.
يمكن حتى استخدام القنب مستقبلاً لتصنيع مواد تتجاوز البلاستيك والبوليمر والمواد المركبة. العلماء في نيويورك وأماكن أخرى أيضاً استخدموا القنب بنجاح بالفعل في تصنيع بدائل للأنابيب النانوية الكربونية من الجرافين، والتي يسمونها HempPhene. اعتماداً على كيفية إنتاج HempPhene، لديه خاصية كونه أقوى 100 مرة وأخف 1,000 مرة من الفولاذ. لكن الأكثر إثارة في ذلك أن HempPhene يمكن إنتاجه بجزء من التكاليف المطلوبة للتصنيع اليدوي للجرافين، حيث أن النبات يقوم بمعظم العمل لأجلنا. من المحتمل جداً أن نواجه قريباً بنية تحتية مستقبلية تقوم على HempPhene: الجسور والمباني الشاهقة وأكثر من ذلك يمكن أن تتكون حينها من القنب.
خلاصة القول، من الممتع تخيل مستقبل لا يكون فيه البلاستيك شيئاً سيئاً. لكن إذا كنا نريد العيش في مثل هذا الواقع، يجب علينا كمستهلكين ليس فقط أن نطالب بتبني ونشر البيوبلاستيك القائم على القنب، بل أيضاً أن نتوقعه وندعمه. هناك إمكانية لتحويل مسارات الصناعة وحتى استخدام الاقتصاد لحماية البيئة بدلاً من تدميرها.
بقلم ثاتشر ميكلسن، مؤسس EatMoreHemp وHemp3D
