مدیریت پسماندهای پلاستیکی کشاورزی
هدف از این مقاله تشریح مطالعات و نتایج اجرا شده در چارچوب پروژه تحقیقاتی H2020-EU با عنوان "ریکاور: مسیرهای بازیافت زیستی جدید در بسته بندی مواد غذایی و ضایعات پلاستیکی کشاورزی" است که به پایداری فرایندهای تخریب زیستی نوآورانه ضایعات پلاستیکی و تولید در حوزه‌های زیست محیطی، اجتماعی، اقتصادی و ایمنی کمک می‌کند. در چنین چارچوبی، مرکز دانشگاه POLOG (لیورنو، ایتالیا) زنجیره تامین زباله پلاستیکی از مزرعه را بازسازی و تحلیل کرد که در بخش‌های بعدی شرح داده شده است. بخش اول مقدماتی است و به عنوان مقدمه‌ای برای رایج‌ترین انواع مواد پلاستیکی در نظر گرفته شده است. بخش دوم با پیشرفته ترین مسائل مطرح شده در زمینه مدیریت زباله‌های پلاستیکی مرتبط است. بخش سوم به بیان رویکردهای مناسب با هدف بررسی اثرات جانبی محیطی ناشی از رشد سریع تولید، استفاده و دفع پلاستیک می‌پردازد. همچنین در این بخش به بررسی بعضی از این رویکردها همچون عملیات فیزیکی اجزای پلیمری، کاهش استفاده از پلاستیک، بازیافت مکانیکی/شیمیایی و بازیافت انرژی پرداخته شده است. بخش چهارم نشان می‌دهد چگونه برخی از مسائل مهم بالا که مقابله با کاهش و بازیافت پلاستیک را مطرح می‌کنند، مناسب‌تر هستند. چنین اقداماتی به دلیل مقابله با هرگونه زنجیره تامین زباله پلاستیکی مانند جمع آوری و حمل به انبار و تحویل نهایی به کارخانجات بازیافت و یا زمین‌های براون فیلد، استفاده از روش‌ها و تکنیک‌های برگرفته از مدل‌های به روز به نیازهای ضروری بستگی دارد. این اقدامات زمانی ضرورت پیدا می‌کنند که هر گونه تغییر امکان پذیر از استفاده از اقلام ساخته شده در محیط‌های قدیمی گرفته تا جایگزینی آنها با پلاستیک‌های جدید کشاورزی و زیست تخریب پذیر در رأس همه تلاش‌ها قرار گیرند. این مقاله با ارائه چند راه حل مناسب که می‌توان در کل زنجیره تامین زباله‌های پلاستیکی اعمال کرد به پایان می‌رسد. در آخر، جنبه بتنی در هر مرحله از زنجیره تامین مورد بحث قرار گرفت و مشخص شد که هر یک از آنها تا چه اندازه می‌تواند برای حل این مشکل که در سراسر جهان با بحران ضایعات پلاستیک قدیمی شناخته می‌شود مفید باشد.
همانطور که مشخص است، تولید جهانی پلاستیک‌های ساخته شده از نفت به دلیل هزینه پایین، کاربردهای یکبار مصرف، استحکام پلاستیک، وزن سبک و تطبیق پذیری روبه افزایش است. پلاستیک‌های تولید شده از نفت کاربرد گسترده‌ای در حوزه‌های مختلف از پزشکی و صنعتی گرفته تا خانگی، بسته بندی و کشاورزی داشته و به حضور پررنگی در زندگی ما رسیده‌اند. در سال 2020، تولید جهانی پلاستیک 367 میلیون تن برآورد شد که 40.5 درصد آن به صنایع بسته بندی اختصاص داشت. باوجود مصرف بالای پلاستیک در صنعت بسته بندی که به طور بالقوه قابل بازیافت است، تقریبا 34 درصد از زباله‌های پلاستیکی بازیافت شدند درحالی که بیش از 23 درصد از آنها همچنان در محل‌های دفن زباله یا محیط‌های طبیعی به ویژه در اقیانوس‌ها رها شده‌اند که 13 میلیون تن تخمین زده شده است. بنابراین مزایای صنعتی و اجتماعی بحث نشده از پلاستیک که با نگرانی‌ها از انباشت زباله‌های پلاستیکی در خشکی و دریاها در تضاد هستند، باعث ایجاد اثرات منفی بر حیات وحش و سلامت انسان می‌شود. این مقاله به تحلیل پایداری زیست محیطی پلاستیک در صنایع بسته بندی مواد غذایی و کشاورزی با تمرکز بر مواد پلاستیکی غیرقابل تجزیه زیستی مورد استفاده در مزارع به عنوان مالچ‌های پلاستیکی می‌پردازد. در حدود 40000 کیلومتر مربع از زمین‌های کشاورزی اروپا از فیلم‌های پلاستیکی استفاده شده است. پلاستیک‌های کشاورزی عمدتا از پلیمرهای غیرقابل کمپوست تهیه شده از نفت مصنوعی تولید شده‌اند درحالی که عرضه بیوپلاستیک‌ها به دلیل هزینه نسبتا بالای این مواد پایین است.
پلاستیک‌های مهم مورد استفاده در کشاورزی عبارتند از پلی اتیلن سبک (LDPE)، پلی اتیلن سبک خطی (LLDPE)، پلی وینیل کلرید (PVC)، پلی استایرن (PS) و پلی اتیلن ترفتالات (PET). محدودیت این مواد در فرایند تولید آنها است که مقدار قابل توجهی CO₂ در جو منتشر کرده و باعث افزایش گرمای جهانی می‌شوند. بازیافت پلاستیک درحال حاضر رایج ترین تکنیکی است که به طور گسترده برای به حداقل رساندن این اثرات استفاده می‌شود زیرا امکان صرفه جویی در منابع و درنتیجه، کاهش انتشار کربن و میزان دفع ضایعات را فراهم می‌کند. در چرخه حیات یک پلاستیک ازجمله تولید، استفاده و دفع می‌توان چندین مرحله را شناسایی کرد. در مرحله اول، هر تامین کننده مواد اولیه را فراهم می‌کند. سپس تامین کننده مواد خام آماده شده را پردازش می‌کند. سپس تامین کننده نه تنها برای صنعت پلاستیک بلکه برای سایر صنایعی که از پلاستیک به عنوان مواد اولیه برای تولید محصولات خود استفاده می‌کنند مانند مزارع مفید خواهد بود. باتوجه به روند تولید پلاستیک از بالادست به پایین دست،
کل سیستم از چندین زیرسیستم مرتبط با هم تشکیل شده است که عبارتند از:
الف) زیرسیستم مواد اولیه که عمدتا منابع نفتی هستند
ب) زیرسیستم فرایند تولید که شامل ساخت و پردازش پلاستیک است
ج) زیرسیستم مدیریت پسماندهای پلاستیکی که شامل جمع آوری و حمل زباله‌های پلاستیکی و فرایند دفع نهایی می‌شود
د) زیرسیستم بازیافت پلاستیک که زباله‌های پلاستیکی قابل بازیافت را توسط جمع آوری کننده‌های زباله‌های پلاستیکی جمع آوری کرده، سپس انواع پلاستیک را دسته بندی کرده، پس از شستشو و خشک آنها را آسیاب می‌کنند و در آخر پلاستیک آسیاب شده را به عنوان مواد خام ثانویه به کارخانجات می‌فرستند.
جمع بندی و کلام آخر
همانطور که در شکل زیر یک مثال عملی نشان داده شده است، سال‌ها پیش گروه خودروسازی ولوو یک کامیون زباله مستقل که یک خودروی اتوماتیک و مجهز به سنسور بود، را به طور مداوم در مسیرهای تردد وسایل نقلیه زیر نظر گرفتند.
شکل 1:
این آخرین برنامه از پیش تنظیم شده است و کامیون با استفاده از یک سطل چرخ دار که در عقب کامیون تعبیه شده است، زباله‌ها را جمع آوری می کند. سپس راننده جلوی کامیون فقط بر جمع آوری زباله متمرکز است. به این ترتیب، راننده لازم نیست هر بار از کابین برای تعویض سطل زباله بالا رفته و یا خارج شود. از دیدگاه روش شناسی، کاربرد GIS متوجه هسته سیستم کنترل و مدیریت خودرو است. عملکردهای مهم ریشه در تعریف بهینه از انتقال پلاستیک و زباله های جامد از منابع فردی به کارخانه، یا فراتر از آن، به منظور تحویل و ذخیره سازی است که این امکان را به ما می دهد تا علاوه بر وسیله نقلیه، حداقل مسیر یا هزینه را پیدا کنیم. مدل GIS ظرفیت وسایل نقلیه را در نظر می گیرد؛ اطلاعاتی درمورد شبکه جاده ای به دست می آورد؛ فضای ذخیره سازی در تصفیه خانه را به روزرسانی کرده و درعین حال، حسگرهای تعبیه شده در نقاط جمع آوری را نیز براساس نیازهای واقعی بررسی می کند. درمورد جمع آوری پلاستیک از کاربران بزرگ، امکان قرار دادن هر یک از آنها در یک ظرف قابل جابجایی با اندازه گیری حجمی سطح وجود دارد. هنگامی که سنسور درخواست جمع آوری می دهد، وسیله نقلیه زباله را برمی‌دارد و در خودرو خالی قرار می دهد؛ به عبارت دیگر، یک سفر با دو نوع خدمات رسانی به شمار می رود. به طور کلی، استفاده از این نوع وسایل مجهز به سیستم GIS علاوه بر مزایای زیست محیطی، به کاهش انتشار CO₂ نیز کمک می کند.
