اللغة
ظلّ زيت النخيل لعقود طويلة ركيزة أساسية في التصنيع الحديث. يدخل هذا المكوّن في نحو نصف المنتجات المعبّأة المعروضة على رفوف السوبر ماركت اليوم، بدءاً من المخبوزات والشوكولاتة ووصولاً إلى السمن الصناعي ومنظفات الغسيل ومستحضرات التجميل الفاخرة. ويُقدّر المصنّعون هذا الزيت لملمسه الناعم، وعمره التخزيني الطويل، وتنوّع استخداماته.
غير أنّ تكلفته البيئية موثّقة جيداً. فقد دمّر إخلاء الغابات الاستوائية لإنشاء بساتين النخيل الزيتّي موائل طبيعية حيوية، وهدّد أنواعاً مهددة بالانقراض مثل إنسان الغاب وحيد القرن السومطري. كما أنّ تجفيف وحرق أراضي الخث العريقة يُطلِق مخزونات ضخمة من ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي.
واليوم، رسم تعاون علمي مساراً مختلفاً تماماً. فقد نجح باحثون في تحويل غازات الاحتباس الحراري الصناعية إلى بديل مستدام لزيت النخيل. ومن خلال التقاط انبعاثات المصانع قبل وصولها إلى الغلاف الجوي، يُحوِّل الفريق أحد ملوّثات المناخ العالمية إلى مورد ذي قيمة. ولا تتطلّب العملية أي أراضٍ زراعية، مما يمهّد لمستقبل تُصنع فيه المنتجات اليومية من الغازات نفسها التي تسرّع التغيّر المناخي.
يضع اعتماد العالم على الزيوت النباتية المصنّعين والمستهلكين أمام معضلة صعبة. فزيت النخيل محصول شديد الكفاءة، إذ يُنتج بين ثلاثة وأربعة أطنان من الزيت للهكتار الواحد سنوياً، أي ما يعادل أربعة إلى عشرة أضعاف ما تنتجه زيوت فول الصويا وعبّاد الشمس وجوز الهند. وهذه الكفاءة ذاتها تخلق مفارقة؛ إذ إنّ استبدال زيت النخيل بزيوت محاصيل أخرى سيتطلّب أراضٍ زراعية أكثر بكثير، ويُعجّل بإزالة الغابات وتدمير الموائل.
وعجز التوريد المستدام المعتمد عن مواكبة الطلب المتزايد. تضع برامج مثل المائدة المستديرة لزيت النخيل المستدام معايير بيئية، لكن تتبّع كل قطرة عبر سلاسل التوريد العالمية المعقّدة لا يزال صعباً. ولا يوجد ما يكفي من الزيت المعتمد لتلبية احتياجات قطاعات مستحضرات التجميل والأغذية والوقود الحيوي، حيث أثقل الطلب على الوقود الحيوي القائم على المحاصيل كاهل الغابات الاستوائية بالفعل.
والنتيجة قطاع بلا مخرج زراعي سهل. لذلك يبحث المبتكرون خارج نطاق الزراعة تماماً، سعياً إلى إنتاج الدهون دون زراعة بذرة واحدة. وقد ذهبت جهود سابقة إلى حدّ استخدام بقايا القهوة المستخرجة من نفايات المقاهي كبديل لزيت النخيل. ولم يعد إيجاد بديل قابل للتطبيق ترفاً، بل أصبح ضرورة لتحقيق الأهداف المناخية العالمية.
يرتكز هذا الإنجاز على عملية تخمّر ثنائية المراحل بارعة، طوّرها معهد فراونهوفر لهندسة الأسطح والتكنولوجيا الحيوية (IGB) في شتراوبينغ بألمانيا، بالتعاون مع شركة لِنتِك تِك (LanzaTech) الأمريكية لإعادة تدوير الكربون، ومجموعة ميبيل (Mibelle) السويسرية لمستحضرات التجميل. ولا تتطلّب هذه الطريقة تربة خصبة ولا زراعة.
في المرحلة الأولى، تستخدم لِنتِك تِك بكتيريا متخصصة لتحويل انبعاثات العوادم الصناعية الغنية بثاني أكسيد الكربون وأول أكسيد الكربون إلى إيثانول. وفي مواقع تجارية مثل مصانع الصلب، تلتقط المفاعلات الحيوية المستمرة الغازات المنبعثة من المداخن. وتُشبه العملية تخمير البيرة، باستثناء أنّ الغازات الملتوطة تحلّ محلّ الحبوب كمادة خام. وتتغذّى البكتيريا على الانبعاثات وتُنتج إيثانولاً نقياً.
في المرحلة الثانية، تُخمّر خمائر فراونهوفر الزيتية هذا الإيثانول إلى مزيج دهون غني يُشبه زيت النخيل. وهذه الخمائر زيتية، بمعنى أنها تختزن طبيعياً كميات كبيرة من الدهون داخل خلاياها. وتعتمد كلتا المرحلتين حصرياً على كائنات دقيقة طبيعية غير معدّلة وراثياً. والخمائر التي تستخدمها فراونهوفر موجودة طبيعياً في أجبان مثل الكاممبير. وعند تغذيتها بالإيثانول، تحوّل الكحول إلى دهون بيولوجية كثيفة تُطابق التركيب الكيميائي للزيوت الاستوائية.
وتنسجم هذه المقاربة مع موجة أوسع من التطورات في احتجاز الكربون، بما في ذلك أعمال البكتيريا المستهلكة لثاني أكسيد الكربون التي تحوّل النفايات الصناعية إلى وحدات بناء كيميائية مفيدة. وفي كل حالة، تصبح نفايات الصناعة الثقيلة سلعة عالية القيمة.
غير أنّ إنتاج بديل للدهون ليس سوى نصف المعركة. يجب أن يستوفي البديل أيضاً معايير مستحضرات التجميل الصارمة. ويتطلّب قطاع التجميل مكونات ذات نقاط انصهار وثبات وملمس جلدي محدّدة. وفوق ذلك، يريد المصنّعون بديلاً مباشراً يُدمج في التركيبات القائمة دون إعادة تصميم. وبعد تجارب ناجحة في فراونهوفر IGB، خضع مزيج الدهون لاختبارات تطبيقية في مختبرات ميبيل للتأكّد من استيفائه لهذه المعايير.
وأكّدت النتائج أنه دهون عالية الجودة ومتعدّدة الاستخدامات، خالية 100% من زيت النخيل، ذات خصائص عناية بالبشرة. ولأنّها طبيعية ومستخلصة بيولوجياً، تندمج بسهولة في المستحضرات والكريمات ومنتجات العناية الشخصية الأخرى دون الإحساس الصناعي للبدائل البترولية. ويرى قادة الصناعة إمكانات كبرى في سلاسل التوريد. وقال بيتر مولر، الرئيس التنفيذي لمجموعة ميبيل: «هذا الابتكار ثمرة شراكتنا طويلة الأمد مع لِنتِك تِك، ويُعدّ علامة فارقة لقطاع مستحضرات التجميل».
وأضافت سوزان هيلدماير، رئيسة قسم البحث والابتكار التقني في مجموعة ميبيل: «بعد أبحاث ناجحة في المختبر، تمكّنا من بدء تطوير العملية التجريبية... وهذا سيمكّنا من تطوير منتجات تجميلية لا تحمي بشرتنا فحسب، بل تُسهم أيضاً في حماية البيئة». وتُظهر الاختبارات أنّ هذا البديل لزيت النخيل قادر على المنافسة من حيث الأداء، مما يمهّد الطريق لمنتجات يومية خالية فعلياً من إزالة الغابات الاستوائية.
يكسب هذا البديل لزيت النخيل رصيده البيئي عبر دورة حياة دائرية. تعمل الزراعة التقليدية وفق نموذج خطي يتطلّب باستمرار أراضٍ ومياهاً جديدة. وتُلخّص قائدة المشروع فانيسا فيغات من فراونهوفر IGB الأمر بقولها: إنّ استخدام الانبعاثات الضارة بالمناخ كمادة خام يجعل المنتج النهائي «مستداماً بمقدار الضعف».
وتتجلى الفائدة المزدوجة بوضوح. أولاً، تتجنّب العملية إزالة الغابات الاستوائية لأنّه لا حاجة إلى أراضٍ زراعية لزراعة خمائر الكاممبير. فلا جريان للأسمدة، ولا استخدام للمبيدات، ولا تدمير للموائل. ثانياً، يستخدم النظام الانبعاثات الصناعية الخام مباشرة، مما يُبقي غازات الاحتباس الحراري بعيداً عن الغلاف الجوي. وتنسجم هذه المقاربة مع موجة أوسع من الشركات التي تحوّل انبعاثات ثاني أكسيد الكربون إلى منتجات يومية، من منظفات الغسيل المصنوعة من انبعاثات الكربون إلى مواد متقدّمة مثل البولي بروبيلين المصنوع من ثاني أكسيد الكربون الملتقط. والنتيجة بديل وظيفي لزيت النخيل يعمل كمصّاصة للكربون أثناء تصنيعه.
يوفّر قطاع مستحضرات التجميل سوقاً فورية ذات هوامش ربحية مرتفعة يمكنها تمويل مزيد من التطوير. لكنّ الآثار تتجاوز منتجات التجميل بكثير. فقطاع الطيران، على وجه الخصوص، يتوق إلى وقود منخفض الكربون. وتقول لِنتِك تِك إنّ هذا الإنجاز قد يفتح مساراً جديداً لتقنية الهدرجة والإسترة (HEFA) لإنتاج وقود الطيران المستدام، المعروف اختصاراً بـ SAF.
يعتمد وقود الطيران المستدام التقليدي على إمدادات محدودة من زيوت الطهي المستعملة والدهون الحيوانية أو محاصيل زيتية مخصصة تتنافس مع إنتاج الغذاء، على الرغم من أنّ الباحثين سعوا أيضاً إلى مسارات أخرى من ثاني أكسيد الكربون إلى الوقود الأخضر. ويُعدّ جمع الزيوت المستعملة لوجستياً معقّداً ومحدوداً بالإمدادات المحلية. ويُثير تحويل المحاصيل إلى وقود للطائرات نفس الجدل حول استخدام الأراضي الذي تُثيره الزراعة الاستوائية.
ومن خلال إنتاج الأحماض الدهنية مباشرة من الغازات الصناعية الملتقط، يمكن لمطوّري الوقود الحصول على مادة خام ضخمة وقابلة للتوسّع تتجاوز صراعات استخدام الأراضي واختناقات الإمداد. ويعمل هذا المسار بشكل يُشبه مفهوم الكحول إلى وقود الطائرات، لكنّه يستخدم الدهون البيولوجية التي تنتجها الخمائر. ويمكن للمفاعلات الحيوية المستمرة أن تُوفّر الحجم الهائل من المواد الخام المستدامة اللازمة لإزالة الكربون عن الرحلات الجوية التجارية.
يتطلّب الانتقال من دورق مختبر إلى واقع تجاري هندسة جادة. فأن تُنتج بديلاً لزيت النخيل في طبق بتري إنجاز، وأن تُورّد المصنّعين العالميين يتطلّب إنتاجاً صناعياً. لذلك انتقل المشروع إلى إنتاج تجريبي بمقياس الكيلوغرام، تمّ توسيعه خطوة بخطوة في مركز فراونهوفر للعمليات الكيميائية الحيوية (CBP) في لوينا، وهو فرع من فراونهوفر IGB.
يشتهر مرفق لوينا بتوسيع نطاق عمليات الهندسة الكيميائية الحيوية. وعلى المقياس التجريبي، يجب على المهندسين حلّ ثلاثة تحدّيات جوهرية قبل بدء الإنتاج التجاري [نص المصدر منقطع هنا]. واقتصاديات التوسّع واعدة للغاية لأنّ المادة الخام، في المقام الأول الكربون [نص المصدر منقطع هنا].
المصدر: intelligentliving.co