هل يمكن أن تكون بقايا القهوة بديلاً للتغليف البلاستيكي؟
Credit: CC0 Public Domain
بعد الماء، تعد القهوة المشروب الأكثر شعبية على وجه الأرض وهي ثاني أكثر السلع تداولًا في العالم، بعد النفط فقط . تشير التقديرات إلى أن البشر يشربون أكثر من 2 مليار كوب من القهوة يوميًا، ويتناول أكثر من 60% من الأمريكيين فنجانًا يوميًا. ونتيجة لذلك، يتم التخلص من أكثر من 8 ملايين طن من بقايا القهوة سنويًا .
ماذا لو، بدلًا من أن ينتهي بها الأمر في مكب النفايات، يمكن استخدام بقايا القهوة هذه كمواد تغليف مستدامة وصديقة للمناخ؟
في حين أن هذا قد يبدو مجرد تفكير بالتمني، إلا أن دراسة جديدة أجراها سرينيفاس جاناسوامي، الأستاذ المشارك في قسم علوم الألبان والأغذية بجامعة ولاية داكوتا الجنوبية، كشفت كيف يمكن تحويل بقايا القهوة إلى أشرطة قابلة للتحلل، وهي مواد يمكن أن تحل محل البلاستيك في يوم من الأيام .
بدائل للبلاستيك
تتميز المواد البلاستيكية بأنها قوية ومرنة وغير مكلفة نسبيًا في الإنتاج، مما يجعلها مادة "مثالية" تقريبًا للتغليف. ومع ذلك، يشكل البلاستيك مشكلة بيئية خطيرة . على الرغم من أن معظم المواد البلاستيكية قابلة لإعادة التدوير، إلا أن معظم المواد البلاستيكية ينتهي بها الأمر كقمامة أو في مدافن النفايات، حيث تستغرق 700 عام لتتحلل بيولوجيًا. في المحيطات، تطفو أميال من بقع القمامة البلاستيكية ــ وأبرزها رقعة القمامة الكبرى في المحيط الهادئ، التي تبلغ حاليا حجم ولاية تكساس وتنمو ــ بلا هدف، مما يؤكد الأزمة البيئية المتنامية التي خلقها الاعتماد المفرط على البلاستيك .
ومما يثير القلقَ المتزايد الموادُ البلاستيكية الدقيقة، وهو اكتشاف علمي جديد نسبيا تجد فيه قطع مجهرية من البلاستيك طريقها إلى الطعام والماء الذي يستهلكه البشر. لم يتم إجراء سوى القليل من الأبحاث حول الآثار الصحية طويلة المدى للمواد البلاستيكية الدقيقة على البشر حتى الآن .
هناك حاجة إلى بديل بلاستيكي آمن ومستدام وصديق للمناخ .
وقال جاناسوامي: "يشكل البلاستيك مجموعة واسعة من المواد المصممة لتلبية العديد من الاحتياجات اليومية". "إن استبدال جميع المواد البلاستيكية الموجودة أمر بعيد المنال في هذه المرحلة . ومع ذلك، فإن استبدال المواد البلاستيكية التقليدية المستخدمة يوميًا منخفضة التكلفة ، والتي تشغل الجزء الأكبر من الملوثات البيئية، أمر ممكن ويمكن تحقيقه."
لماذا بقايا القهوة؟
على مدى السنوات القليلة الماضية، ركز جاناسوامي جهوده البحثية على إيجاد بدائل قابلة للتحلل للبلاستيك، غالبًا من المنتجات الثانوية الزراعية . في السابق، قام جاناسوامي بإعداد أشرطة من قشور الأفوكادو وحطب الذرة الغنية بالسليلوز.
وقال جاناسوامي: " هذا المشروع هو استمرارً لجهودي المستمرة لإعداد أشرطة يمكن أن تحل محل المواد البلاستيكية".
تم اختيار القهوة المستهلكة كمواد مصدر لعدة أسباب مختلفة . أولاً، القهوة المطحونة متاحة على نطاق واسع ويتم إنتاجها بملايين الأطنان سنويًا. في حين أن معظمها ينتهي به الأمر في مدافن النفايات، يتم استخدام بعضها لأشياء أخرى، مثل البستنة. في حين أن هذا قد يبدو وكأنه خطوة واعية بيئيا، كما يشير جاناسوامي، فإنه في الواقع يمكن أن يسبب مشاكل بيئية .
وقال جاناسوامي: "بشكل عام، نتخلص من بقايا القهوة بعد أن نحضر قهوتنا". "البعض منا يستخدمها في التركيب والبستنة وأشياء أخرى . ومن المفارقات أن مثل هذه العملية تتطلب كميات كبيرة من الأكسجين وتطلق كمية لا بأس بها من غاز الميثان، مما يساهم في ظاهرة الاحتباس الحراري ."
ثانيا، مع بدء الاقتصادات الناشئة في إضافة سلاسل المقاهي - مثل ستاربكس - فإن كمية القهوة المستهلكة سوف تتزايد . يعد استخدام هذا المورد غير المستخدم للأشرطة القابلة للتحلل الحيوي حلاً مستدامًا واقتصاديًا لأزمة البلاستيك.
وأخيرًا، يحتوي تفل القهوة على ألياف لجنوسليلوزية، وهي المادة اللازمة لصنع الأشرطة .
القهوة في الفيلم
ولتحضير الأشرطة، قام فريق البحث أولاً باستخراج الألياف الليجنوسليلوزية من القهوة المطحونة. تم بعد ذلك نشر عملية تعديل كيميائية خضراء لجعل الفيلم أكثر ملاءمة للتغليف.
وكانت الأغشية الناتجة قادرة على التحلل الحيوي خلال 45 يومًا في التربة مع التمتع أيضًا بقوة شد عالية. علاوة على ذلك، كانت للأشرطة أيضًا بعض الخصائص الفريدة التي لاحظها الباحثون.
وأوضح جاناسوامي: "من المثير للاهتمام أن هذه الأشرطة يمكن أن تمنع كميات كبيرة من الأشعة فوق البنفسجية وتظهر خصائص مضادة للأكسدة". "أعتقد بصدق أن نتائج البحث هذه تفتح الباب أمام تطبيقات جديدة للقهوة المطحونة."
في حين أنه لا يزال ينبغي اعتبار هذه "المرحلة الأولى" لتحويل القهوة المطحونة إلى أشرطة، إلا أن نتائج هذه الدراسة ظهرت واعدة .
وقال جاناسوامي: "إن إمكانية استبدال الأشرطة البلاستيكية من القهوة المستهلكة المهملة على نطاق واسع ولكن الوفيرة والمستدامة لا تزال سليمة ومثيرة نحو خلق القيمة".
المصدر: