الفرز وتقييم النفايات: تحويل المنتجات الثانوية إلى مغذيات صالحة للثقل

المواد الكيميائية من المواد الكيميائية

أما حمض التكتيك وحامض الصقور وحامض الدفتر فهي مواد كيميائية منصة ذات أسواق في الأغذية والمستحضرات الصيدلانية والمركبات الأحيائية، إذ إن إدراج السكر المستخرج من النفايات في هذه الأحماض يوفر مسارا مباشرا للعودة إلى سلسلة الإمدادات الصناعية، ويمكن استخدام حمض البوليسية المستمدة من حمض النفايات في التغليف القابل للتحلل الأحيائي، مما يؤدي إلى سد هذه المواد المتغيرة بصورة فعالة في تعبئة المواد المركب.

التنفيذ الصناعي والقابلية الاقتصادية

ويستلزم الانتقال من مفهوم المختبر إلى التشغيل الصناعي اهتماماً دقيقاً إلى الاقتصاد في العمليات، واتساق المواد الوسيطة، ولوجستيات سلسلة الإمداد، وقد أثبتت عدة شركات أن عملية تطهير النفايات عن طريق التخمير قوية تجارياً، وأن استخدام مادة الغاز في تحويل انبعاثات الكربون الصناعي إلى مادة الإيثانول، التي يمكن أن تكون بمثابة منصة لإنتاج البروتين أو مزيد من التوليف الكيميائي.

وتتوقف اقتصاديات تهجير النفايات على عدة عوامل، وكثيرا ما تكون تكاليف اقتناء المواد الغذائية سلبية، حيث أن مولدات النفايات تدفع حاليا للتخلص منها، مما يخلق ميزة هامشية للمنتجات المهبلة، غير أن تكاليف رأس المال اللازمة لمعالجة المواد قبل المعالجة، ومعدات التخصيب، وتجهيزها في المراحل النهائية يمكن أن تكون كبيرة، فتكامل العمليات هو مفتاح: الإنتاج المشترك لمنتجات متعددة من مجرى واحد للنفايات (مثلا، النفط، والبروتين، والقدرة على التكيف في الأسواق).

تقييم القياسات البيئية ودورة الحياة

ويستلزم قياس الأثر البيئي لتبريد النفايات إجراء تقييم صارم لدورة الحياة، إذ أن تحويل النفايات العضوية من مدافن القمامة إلى نظم التخمير يتفادى انبعاثات الميثان، وغازاً قوياً من غازات الدفيئة، كما أن إصلاح الإنتاج الزراعي الأولي باستخدام المواد الوسيطة المولدة للنفايات يقلل من استخدام الأراضي، واستهلاك المياه، ومدخلات الأسمدة.

التحديات والعقبات

وعلى الرغم من إمكانيات التخمير المهدر، فإن التقلبات في مجاري النفايات تشكل تحديا هندسيا كبيرا، فالسمنة، وظروف التخزين، والتقلب البيولوجي المتأصل يمكن أن تغير التركيبة الفرعية، مما يؤثر على أداء التخمير، ولا بد من وضع استراتيجيات قوية لمراقبة العمليات، بما في ذلك رصد التأقلم في الوقت الحقيقي والتغذية التكييفية، ولا يزال تجهيزها في المرحلة النهائية مركزا رئيسيا للتكلفة، ولا سيما عندما تكون عملية البحث عن طريق الكيمائية ذات أهمية عالية.

كما أن الأطر التنظيمية تشكل حواجز، لا سيما بالنسبة للمكونات الجديدة الموجهة للاستهلاك البشري، وفي الولايات المتحدة، يجب الاعتراف عموماً بالمكونات المستمدة من مجاري النفايات بأنها مأمونة في إطار برنامج الإخطار الخاص بنظم الإنتاج العالمي من أجل الموارد الطبيعية في المؤسسة، وفي الاتحاد الأوروبي، يتطلب تنظيم الأغذية المتحركة الحصول على وثائق مسبقة من السوق لمكونات غير مستهلكة في المنطقة قبل عام 1997.

الختان والدمج في البيولوجيا الاصطناعية

ويمثل تقارب تذبذب النفايات مع التخمير الدقيق حدوداً قوية، حيث تستخدم الخصبة الدقيقة المصممة لإنتاج بروتينات وظيفية محددة، أو إنزيمات، أو مضبوطات، ويمكن للشركات، من خلال الجمع بين هذه التكنولوجيا ومجاري السكر المزودة بالنفايات، أن تنتج بروتينات خالية من السكر مثل أوفالبومين، أو حالة، أو كولاجين ذات آثار بيئية أقل بكثير.

كما أن شركات مثل اليوم المثالي وكل شركة تستكشف استخدام السكر الجانبي لإنتاج بروتينات الألبان والبيض، حيث أن أدوات البيولوجيا التركيبية تصبح أكثر قوة وتوحيداً، فإن مجموعة التفاؤلات التي يمكن التنبؤ بها تتوسع من النفايات.

دعم السياسات والطريق إلى الأمام

وتتم مواءمة السياسات الحكومية بشكل متزايد مع أهداف تهجير النفايات، وتشمل خطة العمل المتعلقة بالاقتصاد الأخضر للاتحاد الأوروبي واقتصاده العلماني أهدافا محددة للحد من النفايات الغذائية وتشجيع المنتجات القائمة على أساس بيولوجي، وقد قامت وزارة الزراعة في الولايات المتحدة بتمويل البحوث لتحويل النفايات الزراعية إلى منتجات حيوية ذات قيمة مضافة، مع الاعتراف بالأهمية الاستراتيجية لكفاءة الموارد، ويمكن أن تؤدي الحوافز الضريبية، والإعانات المقدمة للهياكل الأساسية القائمة على البيولوجي، وتسريع عمليات الشراء من أجل زيادة التصنيعها.

كما أن قبول المستهلكين آخذ في الارتفاع، فقد ازداد سوق الأغذية المُركَّبة من مكان إلى قطاع مُعترف به، حيث كان للتاجرين بالتجزئة الرئيسيين ومشغلي الخدمات الغذائية الذين يبحثون عن مكونات مُصَدَّدة بالتدوير، وكان لعملها دور حاسم للنظم البيولوجية في الحفاظ على صحة الأغذية.

إن الطريق نحو تطهير النفايات على نطاق واسع عن طريق التخصيب ليس بدون مخاطره التقنية والتجارية، غير أن الجمع بين الأدوات البيولوجية القوية، وانخفاض تكاليف التجهيز الأحيائي، وتزايد الطلب على السوق يخلقان توائما قويا، فالإخلاء، الذي طبق على ما كان يعتبر مرة نهاية السلسلة الغذائية، يثبت أن النفايات ليست نقطة نهاية بل بداية، وأن التحول الجزئي للمنتجات الثانوية إلى مغذيات قيمة، يمثل استراتيجية أكثر مرونة.