كيف يعمل PEF من حيث قابلية التحلل الحيوي وبصمته البيئية؟

بولي (إيثيلين 2،5-فورانديكاربوكسيلات) (PEF) مشتق من المواد الأولية الحيوية المتجددة، بما في ذلك السكريات المستمدة من المحاصيل الزراعية مثل الذرة وقصب السكر وغيرها من المواد النباتية. هذا الأصل الحيوي يجعل PEF مادة أكثر استدامة مقارنة بالمواد البلاستيكية التقليدية مثل PET، المشتقة من الوقود الأحفوري. فيما يتعلق بالقابلية للتحلل الحيوي، من المتوقع أن يُظهر PEF خصائص تحلل فائقة مقارنة بالبلاستيك التقليدي في ظل ظروف محددة. ويُعتقد أن التركيب الكيميائي للمادة، المعتمد على وحدات ثنائي كربوكسيل الفوران (FDC)، يسمح بتحلل أكثر كفاءة في البيئات الطبيعية. ومع ذلك، فإن قابلية التحلل الحيوي الفعلي لـ PEF في ظروف العالم الحقيقي (مثل البيئات البحرية والبرية) تتطلب المزيد من الأبحاث المكثفة. تشير الدراسات الحالية إلى أنه في حين أن PEF قد يكون أكثر عرضة للتحلل الحيوي في ظروف التسميد الصناعي، فإن سلوكه في البيئات المفتوحة (مثل المحيطات أو مدافن النفايات) لا يزال قيد التحقيق. من المتوقع أن يتحلل PEF بسرعة أكبر من PET، والذي قد يستغرق عدة قرون للتحلل.

يتمتع إنتاج PEF بالعديد من المزايا عندما يتعلق الأمر بتقليل البصمة البيئية الإجمالية. وبما أن PEF يتم تصنيعه من المونومرات الحيوية، فإن عملية إنتاجه لديها القدرة على تقليل الاعتماد على المواد الخام القائمة على النفط، والتي تساهم بشكل كبير في التلوث البيئي وتغير المناخ. عادةً ما تلتقط المواد الأولية الحيوية الكربون خلال مرحلة نموها، مما يمكن أن يعوض بعض انبعاثات الكربون الناتجة أثناء عملية تصنيع PEF. ونتيجة لذلك، من المتوقع أن تكون البصمة الكربونية لـ PEF أقل من تلك الخاصة بالـ PET، المصنوع من جلايكول الإيثيلين المشتق من الحفريات وحمض التريفثاليك. تشير الدراسات إلى أن استخدام الموارد المتجددة في إنتاج PEF يمكن أن يقلل من انبعاثات غازات الدفيئة، مما قد يساهم في دورات مواد أكثر استدامة. ومع ذلك، فإن التأثير البيئي يعتمد على عوامل مثل الممارسات الزراعية المستخدمة للحصول على المواد الخام، بما في ذلك استخدام الأراضي، واستهلاك المياه، وطبيعة عملية البلمرة كثيفة الاستهلاك للطاقة. يمكن لهذه العناصر أن تؤثر على الفوائد البيئية الصافية لـ PEF، خاصة في الإنتاج الصناعي واسع النطاق.

إحدى الفوائد البيئية الأساسية لـ PEF هي إمكانية إعادة تدويرها، على غرار PET. لا تزال أنظمة إعادة تدوير PEF في مراحلها الأولى، ولكن من المتوقع أن تتم معالجة PEF من خلال البنية التحتية الحالية لإعادة تدوير PET، على الأقل في المراحل الأولى من الاعتماد. سيكون إجراء المزيد من الأبحاث حول توافق PEF مع أنظمة إعادة التدوير الحالية وتطوير تقنيات إعادة التدوير المخصصة أمرًا بالغ الأهمية لتحقيق اقتصاد دائري لهذه المادة. بالإضافة إلى قابليته لإعادة التدوير، فإن قابلية التحلل الحيوي لـ PEF في نهاية دورة حياته توفر ميزة إضافية. على عكس PET، الذي يمكن أن يتراكم في مدافن النفايات والبيئات البحرية لفترات طويلة، قد يمثل PEF خطرًا أقل للتلوث البيئي طويل المدى، خاصة في المواقف التي لا تكون فيها عملية إعادة التدوير ممكنة. من المتوقع أن تكون عملية التحلل الحيوي لـ PEF، على الرغم من عدم تعريفها بشكل كامل، أكثر ضراوة بيئيًا مقارنة بالبلاستيك التقليدي، الذي يستمر في البيئة لفترات طويلة. نظرًا لأن PEF مشتق من مصادر نباتية متجددة، فإن تأثيره البيئي أثناء التحلل قد يكون أقل ضررًا، مما قد يؤدي إلى مخاوف أقل بشأن البلاستيك الدقيق مقارنة بالبلاستيك القائم على الحفريات.