تقنيات جديدة مثل الذكاء الاصطناعي قد تحسن كفاءة إعادة تدوير البلاستيك بنسبة كبيرة

تحسين إعادة تدوير البلاستيك باستخدام الذكاء الاصطناعي وتقنيات جديدة مقدمة يعاني العالم من مشكلة كبيرة في إدارة النفايات البلاستيكية، حيث يتم إعادة تدوير ما نسبته 9% فقط من البلاستيك عالميًا، بينما تنتهي معظم الكميات (حوالي ثلاثة أرباعها) في مقالب القمامة أو البيئة. هذا التقرير من جامعة بافالو يلخص أحدث التقنيات والطرق التي يمكن أن تساعد في جعل إعادة تدوير البلاستيك أكثر كفاءة، مثل استخدام المواد الكيميائية الذائبة والذكاء الاصطناعي. أهمية البلاستيك في الحياة الحديثة بالرغم من المشاكل البيئية المرتبطة بإساءة التخلص من البلاستيك، فإن هذا المادة تظل حيوية في الحياة الحديثة. يستخدم البلاستيك في مجالات متنوعة مثل التغليف والإلكترونيات والبناء والنسيج، مما يوفر العديد من الفوائد البيئية مثل تقليل هدر الطعام وزيادة كفاءة الوقود في المركبات. ومع ذلك، فإن التعرض للنفايات البلاستيكية مرتبط بأمراض خطيرة مثل السرطان ومشاكل التنفس والعقم وتأخر النمو. تقييم تقنيات إعادة التدوير الجديدة إعادة التدوير باستخدام المواد الكيميائية الذائبة تعتبر إعادة التدوير باستخدام المواد الكيميائية الذائبة (الذوبان بالمحاليل) من البدائل الواعدة لإدارة النفايات البلاستيكية. هذه الطريقة يمكن أن تستعيد البوليمرات بنقاء عالٍ من تيار النفايات البلاستيكية، مما يساعد في إزالة الشوائب غير المرغوب فيها. دراسة حديثة بقيادة جامعة ويسكونسن-ماديسون، والتي شاركت فيها الدكتورة أورورا ديل كارمن مونغييا-لوبز، أثبتت أن إعادة التدوير بالذوبان بالمحاليل هي الخيار الأكثر اقتصادًا لإعادة تدوير الأفلام البلاستيكية المتعددة الطبقات المستخدمة في تعبئة بقايا البن. رغم أن هذه الطريقة تنتج انبعاثات غازات الدفيئة أقل نسبيًا، إلا أن التغيرات في العملية يمكن أن تزيد بشكل كبير من الانبعاثات. أظهرت الدراسات أن استخدام طريقة التبريد لإعادة تشكيل البوليمرات الذائبة هو أكثر فعالية من حيث الانبعاثات مقارنة بطرق التسخين. تؤكد مونغييا-لوبز على أن الأفضل هو الجمع بين إعادة التدوير بالذوبان بالمحاليل وإعادة التدوير التقليدية لتحقيق الاستدامة. دور الذكاء الاصطناعي في إدارة البلاستيك يبرز التقرير أيضًا دور الذكاء الاصطناعي وتعلُّم الآلة في تحسين إدارة البلاستيك. نجح نموذج تصنيف البلاستيك "PlasticNet" الذي طورته جامعة ويسكونسن-ماديسون في تحقيق دقة تصنيف تجاوزت 87%، وهي تصل إلى 100% في بعض البلاستيكات المحددة. استخدمت فرق بحثية أخرى الذكاء الاصطناعي لدراسة تقنيات إعادة التدوير، حيث تم تطوير نماذج معالجة اللغات الطبيعية لاستخراج البيانات ذات الصلة من الأدب العلمي. تضيف مونغييا-لوبز أن النماذج القائمة على الذكاء الاصطناعي ستكون ضرورية لتلبية الطلب على مستوى سلسلة الإمداد، مثل تحسين خطط النقل وتنسيق أصحاب المصلحة وتقييم سيناريوهات السياسات المختلفة. البدائل البيئية: البلاستيك الحيوي رغم أن البلاستيك الحيوي، الذي يتم تصنيعه من المحاصيل الزراعية مثل قصب السكر والذرة، ينتج انبعاثات أقل، إلا أنه يتطلب الكثير من المياه والأرض ويتنافس مباشرة مع الأمن الغذائي. كما يتعين توسيع نطاق مرافق التحلل الحيوي وتوفير طرق للمواطنين لفصل البلاستيك الحيوي عن البلاستيك التقليدي. تؤكد مونغييا-لوبز على أن تقييم البلاستيك الحيوي يجب أن يشمل تأثير دورة حياته الكاملة، بدءًا من استخراج المواد الخام وإنتاجها وصولًا إلى التخلص منها وفرزها. تشير إلى أن الأعمال المستقبلية في إدارة البلاستيك يجب أن تشمل تحليلات على مستوى النظام لمعالجة هذه المشكلة متعددة الأبعاد والمراحل. الخلاصة والتقييم يحتاج العالم إلى بدائل مستدامة لإدارة النفايات البلاستيكية، حيث تظل إعادة التدوير التقليدية غير كافية بمفردها. تقنيات مثل الذوبان بالمحاليل والذكاء الاصطناعي يمكن أن تلعب دورًا حاسمًا في تحسين كفاءة وإقتصاد إعادة التدوير. ومع ذلك، فإن تحويل الصناعة إلى البلاستيك الحيوي لا يزال يمثل تحديًا بسبب تأثيره على الموارد الطبيعية والأمن الغذائي. نبذة عن الباحثين تعد الدكتورة أورورا ديل كارمن مونغييا-لوبز، التي تشغل منصب أستاذ مساعد في قسم الهندسة الكيميائية والحيوية بجامعة بافالو، من الباحثين الرئيسيين في هذا المجال. تعمل مع فريقها على تطوير حلول متكاملة ومستدامة لإدارة النفايات البلاستيكية. يضم الفريق الباحث ما بعد الدكتوراه خاتي سانشيز-زاركو والطالب الدكتوراه آلان أووسو-بوتنغ، الذين أسهما في دراسات مهمة حول هذه التقنيات. هذه الجهود البحثية تهدف إلى تقديم حلول عملية وفعالة لمشكلة النفايات البلاستيكية، مع التركيز على تقييم التأثير البيئي والاقتصادي لهذه الحلول على المدى الطويل.