از دانه تا منسوجات: تولید پایدار از ضایعات قهوه و پلاستیک
این مطالعه به بیان روشی خلاقانه برای تبدیل پودر قهوه مصرف شده به یک منبع مفید و پایدار برای ساخت منسوجات میپردازد. با افزایش آگاهی از پایداری زیست محیطی و تاثیر صنعت نساجی بر جهان، این مطالعه قابلیت استفاده از ضایعات قهوه، به ویژه تفاله و پوسته قهوه، را به عنوان مواد خام در تولید پارچه نشان میدهد. این مطالعه تعدادی از فرایندها ازجمله توسعه پارچه، جمع آوری و پردازش زباله را پوشش می دهد. در بخش اول مقاله، خطرات زیست محیطی مرتبط با تکنیکهای تولید نساجی مرسوم بیان شده و امکان استفاده از ضایعات قهوه به عنوان یک جایگزین پایدار مورد تاکید قرار گرفته است. استفاده از ضایعات قهوه، تلاشها و دستاوردهای قبلی استفاده از پسماندهای کشاورزی در کاربردهای نساجی مورد بحث قرار گرفته اند. همچنین روشهای جمع آوری، فرآوری و تصفیه در جداسازی الیاف و مواد شیمیایی حاصل از ضایعات قهوه توضیح داده شده اند. علاوه براین، اثربخشی این تکنیکها ازجمله پردازش مکانیکی و شیمیایی، پایداری فرایند پیشنهادی تولید پارچه نیز بررسی شده اند. یافته های حاصل از این مطالعه نشان میدهد که میتوان با موفقیت الیاف را از ضایعات قهوه استخراج کرده و از این الیاف در انواع کاربردهای نساجی استفاده کرد. ازطرفی، ویژگیهای فیزیکی و شیمیایی پارچه تولید شده، اثرات زیست محیطی آن، قابلیت استفاده و طول عمر آن با منسوجات معمولی مقایسه می شود. این مطالعه پتانسیل مزایای استفاده از ضایعات قهوه در سطح وسیع اقتصاد صنعت نساجی و محیط زیست را بیان میکند. این رویکرد پیشنهادی یک راه حل برای سهامداران اقتصاد چرخشی در صنایع نساجی و قهوه، کاهش ضایعات و ایجاد منبع درآمد جدید برای تولیدکنندگان قهوه ارائه می دهد.
منسوجات سنتی اغلب از محصولاتی ساخته میشوند که منابع مصرفی بالایی دارند، مانند پنبه معمولی که برای رشد به مقدار زیادی آب، کود و آفت کش نیاز دارد. مصرف زیاد این منابع میتواند منجر به تخریب خاک، کمبود آب و اثرات زیانباری در تنوع زیستی شود. بسیاری از مواد شیمیایی مانند عایق ها و رنگها در فرایند تولید نساجی مورد استفاده قرار میگیرند. این ترکیبات میتوانند برای اکوسیستم مضر بوده سلامت انسان را تهدید کنند. همچنین استفاده از آنها بر آلودگی آب می افزاید. کارخانجات نساجی با مصرف بالای منابع انرژی مصرف کنندگان اصلی انرژی هستند؛ به ویژه در فرایندهایی مانند ریسندگی، بافندگی و رنگرزی. اتکا به منابع انرژی تجدیدناپذیر به انتشار گازهای گلخانه ای و تشدید تغییرات آب و هوایی کمک می کند. در نساجی سنتی درحین فرایندهای مختلف مانند برش، آف کات و مواد دور ریخته شده حجم زیادی از زباله تولید میشود. از بین بردن ضایعات منسوجات می تواند دشوار باشد؛ به ویژه اگر حاوی الیاف مصنوعی باشند زیرا به راحتی شکسته نمی شوند. تولید نساجی سنتی، از استخراج مواد اولیه تا ساخت و حمل، تاثیر قابل توجهی بر کربن دارد. این گازهای گلخانهای عملیات تولید، حمل مواد اولیه و کالاهای تکمیل شده و ماشین آلات کشاورزی را تحت تاثیر قرار میدهند. برای به حداقل رساندن اثرات منفی صنعت مد و پوشاک، در سالهای اخیر تلاش برای یافتن جایگزین های زیستی به عنوان پاسخی به نگرانیهای زیست محیطی و تمایل به اقدامات پایدارتر افزایش یافته است. به جای تکیه بر مواد سنتی مانند پنبه، پلی استر یا چرم، برندهای مد درحال روی آوردن به مواد زیستی هستند. این جایگزینها ممکن است حاوی مواد به دست آمده از منابع تجدیدپذیر مانند پنبه ارگانیک، بامبو، کنف و لیوسل (ساخته شده از خمیر چوب) باشند. علاوه براین، استفاده از مواد خلاقانه مانند چرم قارچ (ساخته شده از میسلیوم)، چرم آناناسی (پیناتکس) و منسوجات آزمایشگاهی (مانند ابریشم یا ابریشم عنکبوت) به عنوان جایگزینهای سازگار با محیط زیست برای مواد استخراج شده از منابع حیوانی روبه افزایش است. برهمین اساس، قهوه میتواند یک جایگزین در تبدیل تفاله خود با افزودن ضایعات پلاستیکی و تبدیل راه خود را به صنعت بیونساجی باز کند.
قهوه یک نیروی متحد کننده بین مردم در سراسر جهان است. بین سالهای 2020 و 2021، تقریبا 166.63 میلیون کیسه 60 کیلوگرمی قهوه در سطح جهان مصرف شد و آن را به یکی از محبوب ترین نوشیدنیها در سراسر جهان تبدیل کرد. گانتر پاولی معتقد است که این نوع مصرف سالانه حدود 23 میلیون تن زباله تولید می کند. با استفاده از روش تولید منسوجات از قهوه، این عدد قابل کاهش است. درطول زنجیره تامین، با تولید و مصرف قهوه ضایعات مختلفی تولید میشود. نکته مهم درمورد تفاله قهوه پس از مصرف این است که پودر قهوه مصرف شده معمولا پس از تهیه قهوه دور ریخته می شود. اما موارد دیگری نیز وجود دارند که در این رابطه قابل استفاده هستند. از قهوه آسیاب شده میتوان به روشهای ابداعی مختلفی استفاده کرد، مانند منسوجات ارگانیک قهوه، لایه بردار طبیعی در محصولات آرایشی و بهداشتی و کود گیاهی. پوسته محافظی که دانه قهوه را احاطه کرده است، درحین پردازش کنده میشود. بخش مشخصی از پوستههای قهوه حتی درصورت استفاده مجدد به عنوان مالچ یا خوراک دام اغلب دور ریخته می شود. محققان برای تولید سوختهای زیستی و سایر مواد پایدار با استفاده از پوسته قهوه مصمم هستند. به حجم زیادی از آب برای تولید قهوه نیاز است و پساب فرآوری نیز ممکن است حاوی آلاینده باشد. تکنیک های پردازش سازگار با محیط زیست و بازیافت آب نمونههایی از فعالیت های پایدار هستند که بدون شک اثرات منفی کمتری بر محیط زیست دارند.
جمع بندی و کلام آخر
الیاف مصنوعی در مراحل مختلف چرخه زندگی خود، از تولید تا مصرف، به آلودگی کمک می کنند. برای تولید الیاف مصنوعی به مقدار زیادی آب و انرژی نیاز است که منابع طبیعی را تحت فشار قرار می دهد. ساخت الیاف مصنوعی شامل مواد شیمیایی تهیه شده از سوخت های فسیلی غیرقابل تجدید مانند نفت خام و گاز طبیعی است. فرایند تولید می تواند آلایندههای مضر ازجمله ترکیبات آلی فرار، گازهای گلخانهای و سمّی را در هوا، آب و خاک آزاد کند. این الیاف حاوی ذرات ریزپلاستیکی به نام میکروپلاستیک هستند که با تولید منسوجات، موادی مانند پلی استر و نایلون از بین میروند. این میکروپلاستیک ها ازطریق سیستم های فاضلاب وارد آبراهه ها شده و در رودخانه ها، دریاچه ها، اقیانوسها و حتی خاک انباشته می شوند. میکروپلاستیک ها برای آبزیان خطرناک هستند و به طور بالقوه وارد زنجیره غذایی شده و خطراتی را برای سلامتی آنها به همراه دارند. در فرایندهای رنگرزی و تکمیل در نساجی، به ویژه برای الیاف مصنوعی، اغلب از مواد شیمیایی سمی و فلزات سنگین استفاده می شود. این مواد شیمیایی می توانند به آبراههها نفوذ کنند و منابع آب شیرین و اکوسیستم ها را آلوده کرده و سلامت انسان را تهدید کنند. الیاف مصنوعی غیرقابل تجزیه هستند؛ به این معنی که به طور طبیعی تجزیه نمی شوند. هنگامی که لباس های ساخته شده از الیاف مصنوعی دور ریخته می شوند، به انباشت ضایعات نساجی در محل های دفن زباله دامن می زنند. مطالعات ثابت کرده اند که تجزیه این الیاف ممکن است صدها سال طول بکشد، فضای ارزشمند دفن زباله را اشغال کرده و با تجزیه خودشان آلایندهها را به محیط زیست وارد می کنند. هنگامی که لباسهای مصنوعی به پایان عمر مفید خود می رسند، بازیافت آنها درمقایسه با الیاف طبیعی بسیار دشوار و محدود است. اگرچه فناوری های بازیافت متعددی برای الیاف مصنوعی وجود دارد، اما به اندازه روش های بازیافت برای الیاف طبیعی کارآمد نیستند. درنتیجه، بسیاری از لباس های ساخته شده از الیاف مصنوعی به محل های دفن زباله ختم شده و در چرخه آلودگی و تولید زباله همچنان باقی می مانند. به منظور کاهش اثرات مختلف زیست محیطی ناشی از الیاف مصنوعی در صنعت، تلاشهایی برای توسعه جایگزینهای پایدارتر، بهبود فناوری های بازیافت و ترویج ابتکارات مد و پوشاک در اقتصاد چرخشی که حجم زباله و آلودگی را در سراسر زنجیره تامین نساجی به حداقل می رساند، درحال انجام هستند. علاوه براین، افزایش آگاهی و تغییر رفتار مصرف کننده می تواند نقش مهمی در کاهش تقاضای الیاف مصنوعی و حمایت از جایگزین های سازگارتر با محیط زیست داشته باشد. باهدف کاهش این اثرات منفی و پیشنهاد جایگزینی تفاله قهوه پس از مصرف در صنعت مد، این مطالعه که به بررسی منسوجات گیاهی ساخته شده از پودر قهوه مصرف شده پرداخته است، یک گام اساسی به سوی استفاده از جایگزین های زیست محیطی در پوشاک و نساجی است.
