يتم تحويل نفايات العنب إلى حاويات أكثر مقاومة من البلاستيك.

نجح فريق من الباحثين في جامعة ولاية داكوتا الجنوبية في تحويل مخلفات مزارع العنب إلى أغشية شفافة قابلة للتحلل الحيوي، يمكن أن تحل محل البلاستيك. وتُظهر هذه النتائج، المنشورة في مجلة "تكنولوجيا الغذاء المستدام" ، إمكانية تحويل مخلفات تقليم العنب - التي تُحرق أو تُحوّل عادةً إلى سماد - إلى عبوات متينة وصديقة للبيئة . تتحلل هذه المادة في غضون 17 يومًا فقط دون ترك أي مخلفات سامة، متفوقةً بذلك على البولي إيثيلين التقليدي من حيث المتانة. يُقدّم هذا الحل بديلاً عمليًا لأزمة البلاستيك العالمية، ويفتح آفاقًا جديدة للاستفادة من المخلفات الزراعية.

من الكرم إلى السوبر ماركت

تحتوي براعم الكروم، التي كانت تُعتبر سابقًا نفايات عديمة القيمة، على ما يقارب 35% من السليلوز ، وهو مورد أساسي في صناعة البوليمرات الحيوية. وبناءً على هذا الاكتشاف، طوّر الفريق بقيادة البروفيسور سرينيفاس جاناسوامي أغشية قابلة للتحلل الحيوي تتميز بقوة ميكانيكية عالية وشفافية بصرية ، مما يجعلها مثالية لتغليف المواد الغذائية.

باستخدام المعالجات القلوية وعمليات التبييض، استخلصوا السليلوز من براعم العنب المزروعة في كرم جامعة ولاية سان دييغو التجريبي. ثم قاموا بإذابة السليلوز في كلوريد الزنك ، وربطوه بأيونات الكالسيوم، وتلدينه بالجلسرين ، مما أدى إلى إنتاج غشاء يتفوق على البولي إيثيلين منخفض الكثافة في قوة الشد: حيث تتراوح قوته بين 15.42 و18.20 ميجا باسكال ، مقارنةً بـ 10-15 ميجا باسكال للبلاستيك التقليدي.

علاوة على ذلك، توفر هذه الأغشية شفافية تصل إلى 84.3% ، مما يجعل محتويات العبوة مرئية دون المساس بسلامتها. وأوضح جاناسوامي قائلاً: " تسهل النفاذية العالية فحص الجودة دون الحاجة إلى كسر الغلاف ، كما تُحسّن من مظهر المنتج". وعلى عكس البلاستيك، الذي قد يستغرق قرونًا ليتحلل، تختفي هذه الأغشية من التربة في غضون أسبوعين فقط.

استجابة ملموسة للأزمة العالمية

يأتي هذا الابتكار في وقت لا يُعاد فيه تدوير سوى أقل من 10% من النفايات البلاستيكية العالمية ، وقد وُجدت جزيئات بلاستيكية دقيقة في الهواء والمطر وحتى في جسم الإنسان . يُعد التلوث البلاستيكي تهديدًا واسع الانتشار، فهو يُلوث مياه الشرب، ويتسرب إلى الغذاء، ويُخلّ بالتوازن البيئي البحري والبري.

تشير البيانات الحديثة إلى أن 13 مليون طن متري من البلاستيك تدخل المحيطات والتربة سنوياً. وتُعدّ طرق إعادة التدوير الحالية غير كافية وبطيئة، في حين يستمر إنتاج البلاستيك العالمي في النمو. ولمواجهة هذا الوضع، تهدف حلول مثل أغشية السليلوز المستخلصة من العنب إلى الحدّ من المشكلة من جذورها ، وتحويل النفايات إلى موارد قيّمة.

إضافةً إلى الأثر البيئي، توجد حوافز اقتصادية للمزارعين . حاليًا، ينفق مزارعو العنب حوالي 26 دولارًا للطن الواحد على التخلص من مخلفات العنب ، إما عن طريق الحرق أو التسميد. يتيح لهم هذا التطبيق الجديد تحويل هذه التكلفة إلى مصدر دخل ، مما يخلق حلقة إيجابية بين الزراعة والاستدامة.

البلاستيك الحيوي في ازدياد: ما وراء العنب

يُعد هذا الابتكار جزءًا من مشروع أوسع نطاقًا لجاناسوامي، الذي طوّر أيضًا أغشية قابلة للتحلل الحيوي من قشور الأفوكادو وقشور الموز وبقايا القهوة . وهذه كلها منتجات ثانوية زراعية متوفرة بكثرة ، وعادةً ما يتم التخلص منها دون إعادة استخدامها.

يتبع السوق هذا التوجه. فبحسب تقديرات القطاع، سيتجاوز حجم السوق العالمي للتغليف القابل للتحلل الحيوي 1.400 مليار دولار بحلول عام 2026 ، مدفوعًا بتشديد اللوائح وتغير عادات المستهلكين. وقد بدأت علامات تجارية كبرى مثل نستله ومارس ريجلي بالفعل بالتحول إلى استخدام مواد قابلة لإعادة التدوير أو التسميد: فقد أدى تحويل غلاف حلوى سمارتيز إلى ورق قابل لإعادة التدوير وحده إلى التخلص من 250 مليون غلاف بلاستيكي سنويًا.

تم تمويل هذا البحث من قبل وزارة الزراعة الأمريكية والمؤسسة الوطنية للعلوم ، مما يعزز الاهتمام المؤسسي بتطوير التقنيات النظيفة. ورغم أن الإنتاج حاليًا على نطاق المختبر، فإن الخطوة التالية هي توسيعه إلى مستوى الإنتاج الصناعي للوصول إلى السوق بأسعار تنافسية.

قيمة النظر إلى ما يُرمى

يذكرنا هذا النوع من التقدم بأن الاستدامة لا تتطلب بالضرورة الابتكار من الصفر ، بل إعادة النظر بعيون جديدة فيما نتخلص منه في كل موسم . فقد أصبحت براعم الكروم، غير المرئية للاقتصاد التقليدي، المادة الخام لثورة محتملة في مجال التغليف.

بينما تغرق الحلول البتروكيماوية في نفاياتها، قد يكمن الحل في إغلاق الدورات الزراعية وتحويل نهاية أحد فروعها إلى بداية سلسلة قيمة بيئية . إنه تحول مفاهيمي: النظر إلى النفايات الزراعية لا كمشكلة، بل كحل كامن.

إذا ما تمّ تطبيق تقنيات كهذه على مستوى العالم، فإنها ستساهم في تقليل ملايين الأطنان من البلاستيك أحادي الاستخدام، ومنح المواد المهملة حياة جديدة. ففي بعض الأحيان، لا يكمن التغيير الجذري فيما نخترعه، بل فيما نختار عدم التخلص منه.