معمولا هر چند سال یکبار آمار سرانه تولید روزانه زباله های پلاستیکی در نقاط مختلف دنیا ارائه می شود. در آخرین گزارش در سال ۲۰۱۵ میلادی کشورهای مختلف دنیا در این آمارگیری وضعیت زیر را داشته اند. همانطور که در نقشه زیر دیده می شود سرانه تولید روزانه زباله های پلاستیکی در کشورهای توسعه یافته ای مانند آلمان، هلند، ایرلند و ایالات متحده بیش از ده برابر بسیاری از کشورها مانند هند، تانزانیا، موزامبیک و بنگلادش است. دقت شود نقشه زیر تنها سرانه روزانه زباله های پلاستیکی تولیدی را نشان می دهد و اطلاعاتی در مورد نحوه مدیریت آن ها نشان نمی دهد.

میزان تولید زباله های پلاستیکی در نقاط مختلف دنیا و نحوه مدیریت آن

اما بخشی از این زباله های پلاستیکی تولیدی، زباله های سوء مدیریت شده هستند. این بخش از زباله ها به شدت در معرض خطر ورود به اقیانوس ها و آب های آزاد از طریق باد، حمل و نقل توسط جزر و مد، یا از طریق آبراه های داخلی به سواحل هستند. معمولا زباله های سوء مدیریت شده یا به طور کامل دفع نشده اند، یا اصطلاحا آشغال هایی هستند که قابلیت دفع ندارند. زباله هایی که در محیط زیست رها نیستند، اما مستعد ورود به آن هستند در اصطلاح کامل دفع نشده اند ( برای مثال در ایستگاه هایی میانی جمع آوری زباله یا در سطل های زباله خیابانی هستند) و آشغال ها بخشی از زباله ها هستند که در محیط رها شده اند و برنامه مدونی برای جمع آوری آن ها وجود ندارد. تصویر زیر سهم مناطق مختلف دنیا را از زباله های پلاستیکی مدیریت نشده نشان می دهد.

میزان تولید زباله های پلاستیکی در نقاط مختلف دنیا و نحوه مدیریت آن

همانطور که مشخص است الگوی این نمودار با نمودار سرانه تولید زباله های پلاستیکی متفاوت است و اثر بخشی سیستم های مدیریت پسماند در سراسر جهان مختلف است. برای مثال در کشورهای با درآمد بالا، از جمله بسیاری از بخش های اروپا، آمریکای شمالی، استرالیا، نیوزیلند، ژاپن و کره جنوبی فعالیت های بسیار موثری در راستای ایجاد زیرساخت مدیریت جمع آوری زباله ها انجام شده است و این نکته به معنی منتقل کردن زباله ها (حتی بخش هایی که بازیافت یا سوزانده نشده اند) به محیط های امن و محل دفن زباله ها است. در سراسر چنین کشورهایی تقریبا هیچ زباله پلاستیکی به دلیل مدیریت ناکافی وجود ندارد. از طرف دیگر باید توجه داشت این وضعیت به این معنا نیست که هیچ پلاستیکی در معرض خطر ورود به محیط طبیعی نیست. اما در کشورهای کم درآمد تا درآمد متوسط که زباله ها به اندازه کافی دفع نمی شوند، مانند بسیاری از کشورها آسیای جنوبی و جنوب صحرای آفریقا، بین ۸۰-۹۰ درصد از زباله ها به اندازه کافی دفع نمی شوند و بنابراین رودخانه ها و اقیانوس ها در معرض خطر آلودگی هستند. این موضوع به شدت بر توزیع کلی زباله های مدیریت نشده که به رودخانه ها وارد می شوند و توسط بسترهای آبی – خاکی به سایر مناطق نیز جابجا می شوند، اثر گذار است.

اگر یکبار دیگر به صورت دقیق تر به سهم هر یک از مناطق مختلف در زباله های پلاستیکی مدیریت نشده توجه کنیم در می یابیم که در حالی که در کشورهای سراسر شمال امریکا و اروپا مقادیر قابل توجهی از زباله ها (به خصوص بر اساس سرانه) تولید می شوند، مدیریت خوب زنجیره ی جمع آوری زباله باعث شده است که مقدار بسیار کمی از این میزان در معرض خطر آلوده کردن اقیانوس ها و منابع آبی باشند.

میزان تولید زباله های پلاستیکی در نقاط مختلف دنیا و نحوه مدیریت آن

در حقیقت، حتی اگر آمریکای شمالی و اروپا به طور کامل زباله های پلاستیکی را از بین ببرند، باعث کاهش ۵ درصدی زباله های جهانی سوء مدیریت شده، می شوند. یکی از منابع اصلی زباله های پلاستیکی مدیریت نشده در جهان، کشورهای آسیایی هستند. چین بالاترین سهم زباله های پلاستیکی سوء مدیریت شده با حدود ۲۸ درصد از کل سهم جهانی را داراست، به دنبال آن ۱۰ درصد اندونزی و ۶ درصد فیلیپین و ویتنام سهم دارند. دیگر کشورهای دارای سهم زیاد در زباله های پلاستیکی مدیریت نشده عبارتند از، تایلند (۳٫۲درصد)، مصر (۳درصد)، نیجریه (۲٫۷ درصد) و آفریقای شمالی (۲درصد). این نکته یعنی برای حل چالش جهانی زباله های پلاستیکی مدیریت نشده بایستی برای سایر مناطق راه حلی اندیشید.

در بخش قبلی در رابطه با چرخه بازیافت بسته بندی های کاغذی و پلاستیکی و همچنین مواد اولیه لازم برای تولید آن ها مطالبی ارائه شد. این بخش انرژی لازم برای تولید، رد پای CO2 و میزان آلودگی ناشی از پسماندهای این بسته بندی ها را مقایسه خواهد کرد.

در مورد میزان انرژی و آب مورد مصرف در تولید بسته بندی های کاغذی و پلاستیکی باید گفت هیچ آمار دقیقی وجود ندارد. همچنین میزان انرژی و آب مصرفی به شدت به فناوری مورد استفاده در تولید، همچنین وضعیت منابع کشور مورد نظر بستگی دارد. اما در این میان نکته مهم استفاده بسیار زیاد آب در صنایع تولید کننده کاغذ است.

بسته بندی پلاستیک و کاغذی

یک پارامتر مهم برای بررسی میزان آسیب وارد شده از یک کالا به محیط زیست، برآورد رد پای CO2 کالای مورد نظر است. این پارامتر میزان گازهای گلخانه ای تولید شده را در طول عمر یک کالا مورد بررسی قرار می دهد. اما باید گفت روش مشخص و یکسانی برای محاسبه این پارامتر وجود ندارد. تا کنون محاسبات مختلفی برای اعلام مقدار رد پای CO2 بسته بندی های کاغذی و پلاستیکی ارائه شده است. اگر مرحله نهایی مصرف بسته بندی ها در نظر گرفته نشود و در حقیقت فقط مراحل تولید و فرآوری اولیه بسته بندی ها لحاظ شود، می توان گفت به ازای تولید هر تن کاغذ بسته بندی ۸۸۵ کیلوگرم CO2 تولید می شود. همچنین باید در نظر داشت از آنجاییکه برای تولید کاغذ بسته بندی بایستی تعدادی درخت قطع شود و این درختان در جذب CO2 می توانستند موثر باشند، باید گفت میزان CO2 اضافی که در اثر قطع درختان لازم برای تولید یک تن کاغذ بسته بندی به اتمسفر وارد می شود، برابر با ۷۳۰ کیلوگرم است. بنابراین برای تولید هر تن کاغذ بسته بندی ۱۶۱۵ کیلوگرم CO2 به اتمسفر وارد می شود. اما باید گفت در مراحل تولید پلاستیک های مورد استفاده در بسته بندی به صورت متوسط بین ۱۶۳۰ تا ۱۸۷۰ کیلوگرم CO2 تولید می شود. بنابراین باید گفت بسته بندی های پلاستیکی در چرخه عمر خود قدری بیشتر CO2 در مقایسه با بسته بندی های کاغذی به محیط اطراف وارد می کنند. اما باید دقت شود بسته بندی های پلاستیکی سبک تر از بسته بندی های کاغذی هستند.

نکته بسیار مهم در جمع بندی مقایسه استفاده از بسته بندی های کاغذی یا پلاستیکی، سبک بودن بسته بندی های پلاستیکی در مقایسه با انواع کاغذی، شیشه ای و فلزی است. به طور متوسط بسته بندی های پلاستیکی ۲ تا ۴ برابر از سایر بسته بندی ها سبک تر هستند. همین نکته باعث می شود استفاده از پلاستیک ها در بسیاری از کاربردها مقرون به صرفه باشد و کاهش وزن بسته بندی ها می تواند منجر به صرفه جویی در انرژی مصرف شده در حمل و نقل و حتی بازیافت بسته بندی ها شود. همچنین در بسته بندی مواد غذایی یکی از مهمترین مزیت های بسته بندی های پلاستیکی امکان تنظیم عبور پذیری گازها در بسته بندی و به دنبال آن افزایش زمان ماندگاری مواد غذایی است. برای مثال در بسته بندی های پلاستیکی امکان کاهش نرخ عبور پذیری بسته بندی در برابر گاز مخرب اکسیژن وجود دارد.

نمودار زیر به صورت خلاصه یک مقایسه نسبی در ارتباط با استفاده از بسته بندی های پلاستیکی و کاغذی ارائه می کند. باید گفت انتخاب مواد اولیه مناسب برای تولید بسته بندی ها بایستی با دقت و بر اساس الزامات مورد نظر برای بسته بندی صورت گیرد.

بسته بندی پلاستیک و کاغذی

 

برای مثال در بسته بندی شیرینی و شکلات شاید بسته بندی های کاغذی مناسب تر باشند. یا بسته بندی های ثانویه بایستی از کارتن های کاغذی تهیه شوند. اما از طرف دیگر بسته بندی های پلاستیکی راه حل مهندسی و مناسب برای مواد غذایی تازه و فرآوری شده هستند.

در سال های اخیر نفوذ بسته بندی ها به زندگی ما سرعت بالایی پیدا کرده است. درخواست برای کالاهای با کیفیت و زیبا، تخصصی شدن کالاها، افزایش ضریب ایمنی حمل و نقل و بسیاری از عوامل دیگر منجر به استفاده روز افزون از بسته بندی ها شده است. کارشناسان تاریخچه استفاده از بسته بندی ها را به زمان پیدایش انسان ها نسبت می دهند. احتمالا در آن دوره استفاده از سنگ و چوب برای بسته بندی کالاهای مختلف مرسوم بوده است. اما بسته بندی به معنای فناوری و علم بسته بندی تاریخچه ۲۰۰ ساله دارد. همچنین پیدایش پلاستیک ها در بسته بندی عمر ۱۵۰ ساله دارد.

در سال های اخیر و با توجه به افزایش حجم پسماندهای مربوط به بسته بندی ها، تحقیقات گسترده ای در حوزه مدیریت جمع آوری پسماندها و همچنین روش های بازیافت بسته بندی ها انجام شده است. هم اکنون به صورت متوسط ۳۴ درصد بسته بندی ها کاغذی، ۳۷ درصد پلاستیک های منعطف و سخت، ۱۴ درصد شیشه، ۱۳ درصد فلزات و ۲ درصد دیگر گروه های مواد اولیه هستند. سهم تقریبا برابر استفاده از پلاستیک و کاغذ در بسته بندی ها منجر شده است تا همیشه یک بحث بدون نتیجه در رابطه با اثبات برتری هر یک از گروه ها بر دیگری بین کارشناسان این حوزه شکل بگیرد. این مقاله مقایسه ای اجمالی بین این دو گروه از مواد اولیه مورد مصرف در صنایع بسته بندی کالاهای مختلف ارائه می کند. این مقاله در دو بخش، پارامترهای بازیافت پذیری، استفاده از مواد اولیه تجدید پذیر، آب و انرژی مورد مصرف در تولید، رد پای CO2 و میزان آلودگی ناشی از پسماند این بسته بندی ها را مورد بررسی قرار می دهد.

اگر بازیافت بسته بندی ها را در نظر بگیریم، که این روزها نقل محافل مختلف نیز هست، باید گفت برتری از آن کاغذ و کارتن است. چراکه فرایند بازیافت این بسته بندی ها ساده تر و به دلیل قدمت بالای استفاده از کاغذ، بازیافت آن ها فراگیر شده است. اما در مورد پلاستیک ها، بازیافت قدری پیچیده تر و کم تر تجربه شده است. تصاویر زیر نشان می دهند که برای مثال در کشورهای عضور اتحادیه اروپا به صورت متوسط ۴۰ درصد پلاستیک های بسته بندی بازیافت می شوند و این رقم برای بسته بندی های کاغذی ۸۳ درصد است.

بسته بندی پلاستیکی و کاغذی

بسته بندی پلاستیکی و کاغذی

اما بیایید به وضعیت مواد اولیه مورد مصرف در تولید این بسته بندی ها نگاهی بیاندازیم. ۴۰ درصد بسته بندی های کاغذی از منابع چوب های طبیعی، ۴۶ درصد از بسته بندی های بازیافت شده و ۱۴ درصد اجزای غیر کاغذی هستند. نکته مهم استفاده از درخت جنگل های مختلف در تولید کاغذ است. اتحادیه اروپا توانسته است در این زمینه با مدیریت بسیار خوب منابع تجدید پذیری را به منظور تهیه بسته بندی های کاغذی ایجاد کند. اما این نکته در مورد کشورهای در حال توسعه وضع بسیار بدی دارد و سرانه فضای سبز این کشورها دائما در حال کاهش است. اما در مورد پلاستیک ها وضعیت قدری متفاوت است. به دلیل در دسترس بودن منابع نفتی، مواد اولیه لازم برای تولید بسته بندی های پلاستیکی از منابع نفتی است. تنها چند سال است که استفاده از منابع زیستی و گیاهی برای تولید پلاستیک ها مرسوم شده است. احتمالا در آینده ای نزدیک از نظر مواد اولیه لازم برای تولید بسته بندی ها با تجاری سازی فرایندهای تولید پلاستیک ها از منابع زیستی، ورق به نفع پلاستیک ها برگردد.

بسته بندی پلاستیکی و کاغذی

در بخش بعدی این مقاله سایر پارامترهای موثر در تولید، استفاده، جمع آوری و بازیافت بسته بندی های کاغذی و پلاستیکی را بررسی کرده و یک ارزیابی از وضعیت هر دو بسته بندی ارائه خواهیم کرد.

در مقاله وضعیت هدررفت و اتلاف مواد غذایی در جهان در خصوص حجم اتلاف و هدر رفت کل غذای تولیدی در جهان صحبت کردیم. باید گفت وضعیت کشورهای توسعه یافته و در حال توسعه در زمینه مقدار اتلاف یا هدر رفت و همچنین نوع آن بسیار متفاوت است. برای مثال در کشورهای توسعه یافته بیشترین میزان مربوط به هدر رفت مواد غذایی فرآوری شده و آماده مصرف است. اما در کشورهای در حال توسعه به دلیل ناکارآمدی و بهره وری کم در صنایع حمل و نقل و فرآوری مواد غذایی، بیشترین آمار مربوط به اتلاف مواد غذایی خام در مزارع، واحدهای فرآوری و توزیع مواد غذایی است. در این بخش بیشتر به بررسی وضعیت آمارهای اتلاف و هدر رفت مواد غذایی در ایران می پردازیم.

اتلاف مواد غذایی

باید در نظر داشت جمعیت ایران تقریبا یک درصد جمعیت جهان است، اما مصرف غذای ایرانیان ۳ درصد کل غذای تولیدی دنیا است. بر اساس آمارهای فائو حجم اتلاف غذای ایرانیان ۳۵ میلیون تن در سال است. این مقدار معادل سالیانه ۱۵ میلیارد دلار برآورد می شود. همچنین این حجم از ضایعات غذایی معادل اتلافات غذایی ۱۰ کشور اروپایی و ۷ برابر کشور فرانسه است.

بیشترین اتلافات غذایی ایرانی ها مربوط به گروه نان، میوه، سبزی و برنج است. در این زمینه می‌توان به ۳۰ درصد ضایعات در نان، ۲۵ تا ۳۰ درصد (و حتی تا ۵۰ درصد) ضایعات در میوه‌ها و سبزیجات، ۱۰ درصد ضایعات در برنج و ۲۵ درصد ضایعات در خرما  اشاره کرد. سهم ایران از کل غذایی که هر سال در جهان به هدر می‌رود ۷٫۲ درصد اعلام شده است.

اگر اتلافات غذایی در ایران رخ ندهد، بوسیله آن می توان ۸۰۰ میلیون نفر از جمع ۹۰۰ میلیون نفری گرسنگان جهان را سیر و تقریبا گرسنگی در جهان را ریشه کن کرد. کاهش میزان اتلاف و هدر رفت غذا نیازمند مشارکت بخش های گوناگون زنجیره تامین و توزیع مواد غذایی است. همچنین با کاهش اتلافات غذایی علاوه بر کاهش اثرات منفی حاصل از آن، مانند اتلاف منابع مالی و آلودگی های زیستی، می توان نیاز به افزایش تولید غذا را که نتیجه رشد جمعیت و افزایش تقاضا است، کاهش داد.

فارغ از نوع، اتلاف یا هدر رفت مواد غذایی در مراحل زیر رخ می دهد:

  • مرحله تولید، عمدتا به دلیل اثرات محیطی و ذخیره سازی نامناسب
  • مرحله برداشت، عمدتا به دلیل محدودیت های فنی
  • مرحله فرآوری صنعتی، شامل بسته بندی، انتقال و …
  • مرحله توزیع و فروش، عمدتا به دلیل عدم هماهنگی عرضه و تقاضا
  • مرحله مصرف، عمدتا به دلیل عدم تناسب اندازه جیره های غذایی با میزان مصرف، نگهداری غیر اصولی و …

در تمامی مراحلی که اتلاف یا هدر رفت مواد غذایی رخ می دهد به کمک بسته بندی ها می توان میزان اتلاف یا هدر رفت را کاهش داد. در حقیقت ۲۵ تا ۵۰ درصد اتلافات غذایی مربوط به بسته بندی و فرآوری غیر اصولی ( و یا عدم وجود بسته بندی و فرآوری) است.

اتلاف مواد غذایی

حفاظت از محصول، افزایش زمان ماندگاری و کنترل مصرف سه وظیفه اصلی بسته بندی ها است و به طور کلی منابع مورد مصرف برای کشت و تهیه، فرآوری و انتقال محصولات ده برابر سرمایه مورد نیاز برای بسته بندی آن ها است و همین نکته نقش بسته بندی در کاهش اتلافات و هدر رفت را پر رنگ تر می کند.

طراحی برای بازیافت ، راهکاری موثر برای غلبه بر پسماند پلاستیک های بسته بندی

در بخش های قبلی توضیحات مبسوطی در ارتباط با حجم پسماندهای پلاستیکی، ضرورت بازیافت و استفاده از آن ها و مهمتر، توجه به اقیانوس های پلاستیکی که ممکن است روزی همه انسان ها را غرق کنند، ارائه شد. همچنین برخی از مهمترین راهکارهای نهادهای موثر در دنیا، مانند اتحادیه اروپا، شرح داده شد. این بخش تلاش می کند گروه دیگری از راهکارهای موثر و عملیاتی را به منظور بازیافت موثر پلاستیک های بسته بندی برشمارد.

راهکاری موثر برای غلبه بر پسماند پلاستیک های بسته بندی

تا کنون روش های مختلفی برای بازیافت پلاستیک های مختلف توسعه داده شده اند و همچنین امروزه فناوری های به روز و کارآمد نیز برای ساخت تجهیزات بازیافت به کار می روند. اما باید در نظر داشت بازیافت موفق زمانی رخ می دهد که امکان بازیافت کالا در مرحله طراحی آن در نظر گرفته شود. امروزه طراحی برای بازیافت (Design for Recycling – D4R) یکی از مهمترین استراتژی های موثر و کارا در زمینه افزایش سهم بازیافت کالاهای مختلف است. در حوزه بازیافت پلاستیک های بسته بندی نیز این راهکار نفوذ زیادی کرده است.

اولین گام در بازیافت پلاستیک های بسته بندی، جداسازی اجزایی است که از پلیمرهای گوناگون تولید شده اند. این مرحله بسیار حساس و پیچیده است. همچنین تجهیزات مناسب برای این کار، برای مثال خطوط جداسازی بر اساس دانسیته و شیمی زنجیره پلیمری گران قیمت است. در مرحله دوم، تفکیک رنگ اجزا صورت می گیرد و تلاش می شود اجزایی یکنواخت تشکیل شوند. در مرحله نهایی بازیافت اجزای پلیمری به روش مکانیکی یا شیمیایی به مواد اولیه پلیمری مناسب برای کاربری های مشابه با کالای اولیه یا جدید، تبدیل می شوند. بنابراین اولین اصل در طراحی یک بسته بندی تلاش برای استفاده از یک نوع پلاستیک یا گروه های پلاستیکی سازگار است.

از جمله روش هایی که به کمک آن ها می توان بسته بندی های مناسب برای بازیافت و استفاده مجدد طراحی نمود، موارد زیر هستند:

استفاده از پلیمرهای سازگار در تولید اجزای بسته بندی ( برای مثال استفاده از پلی الفین ها، عدم لمینیت لایه های نامتجانس مانند PET/ PE، عدم لمینیت کاغذ با پلیمرها – هر چند بر اساس الزامات کالای بسته بندی شده در برخی موارد بسته بندی های چندلایه استفاده می شود. در حقیقت باید در محل لازم و به مقدار مورد نیاز از این فناوری استفاده شود.)

استفاده کمتر از مستربچ های رنگی

جایگزینی لیبل های لیزری با لیبل های کاغذی و چاپی ( استفاده از جوهرهای چاپ و لیبل که شامل کاغذ، جوهر و چسب است منجر به هتروژن شدن پلاستیک بسته بندی و افت خواص مکانیکی آن خواهد شد)

استفاده کمتر از چسب های پایه حلالی در فرایند لمینیشن

راهکاری موثر برای غلبه بر پسماند پلاستیک های بسته بندی

در حقیقت باید در نظر داشت تنها ۱۰ درصد از کل انرژی که در زنجیره تولید تا مصرف یک کالا صرف می شود، برای بسته بندی استفاده می شود و با تمام نگرانی های زیست محیطی در ارتباط با پلاستیک های بسته بندی، این بسته بندی ها هستند که تضمین می کنند یک کالا با حفظ کیفیت اولیه به دست کاربر برسد. در ارتباط با مواد غذایی بسته بندی مناسب می تواند میزان اتلاف و هدر رفت را کاهش دهد. استفاده صحیح از پلاستیک های بسته بندی و طراحی آن ها برای بازیافت و استفاده مجدد، می تواند راهکار مناسبی در خصوص استفاده بهینه از مواد اولیه و کاهش آسیب به محیط زیست باشد.