Richard Janssen

لقد ساعدت المواد البلاستيكية في جعل السيارات أخف وزنًا وأكثر أمانًا وكفاءة، ولكن في نهاية عمرها الافتراضي، ينتهي المطاف بمعظم هذه المواد كنفايات. وبينما تتسابق صناعة السيارات نحو مستقبل أكثر استدامة، تبرز المواد البلاستيكية كعقبة كبيرة وفرصة جوهرية في إغلاق الحلقة.

لم تعد الدائرية في بلاستيك السيارات مجرد ميزة إضافية. فمع دفع المنظمين للمحتوى المعاد تدويره في المركبات الجديدة وتغير توقعات المستهلكين نحو المنتجات الأكثر صداقة للبيئة، تواجه الصناعة ضغوطًا متزايدة لإعادة التفكير في كيفية تصميم المواد البلاستيكية واستخدامها وإعادة استخدامها.

سيتطلب تحقيق ذلك ابتكارًا تقنيًا بالإضافة إلى تعاون منهجي بين مصنعي السيارات والموردين ومعيدي التدوير وواضعي السياسات. فما هي التحديات والحلول الناشئة التي تشكل الانتقال نحو الدائرية في بلاستيك السيارات؟

مكانة قطاع السيارات في الاقتصاد الدائري

الاقتصاد الدائري هو نموذج اقتصادي يبتعد عن مبدأ “خذ-صنع-تخلص”. الفكرة هي زيادة استخدام المواد إلى أقصى حد ثم استعادة المنتجات وتجديدها في نهاية عمرها الافتراضي.

يمكن لصناعة السيارات دمج الدائرية في دورة تصنيعها عندما يتعلق الأمر بتفكيك الأجزاء وإعادة استخدامها في نهاية عمر السيارة.

غالبًا ما تُباع هذه الأجزاء كقطع غيار أو تُستخدم لإجراء إصلاحات صغيرة، مما يمنح هذه المكونات حياة ثانية.

ومع ذلك، لا تزال هناك تحديات كبيرة في إعادة تدوير السيارات فيما يتعلق بالمواد الأساسية للسيارات والمركبات الأخرى، المعادن والبلاستيك.

على وجه الخصوص، نادرًا ما يتم إعادة تدوير البلاستيك المقوى بالألياف، والذي يُستخدم غالبًا في “التخفيف من الوزن” أي تقليل وزن السيارة وبالتالي تحسين كفاءة استهلاك الوقود. فمع انخفاض طول الألياف أو تكسرها أثناء عملية إعادة التدوير، تفقد المادة قيمتها.

كشف تحليل أجراه مركز الأبحاث المشترك للاتحاد الأوروبي أن حوالي 3% فقط من المواد البلاستيكية التي تدخل في تصنيع السيارات ينتهي بها المطاف في سوق المواد المعاد تدويرها. وهذا يقوض أهداف الاستدامة ويساهم في مشكلة بيئية متنامية.

تقنية جديدة من مركز برايتلاندز للمواد “Brightlands Material Centre”، بدعم من TNO، تمنع تكسر الألياف، مما يسمح بإعادة استخدام هذه المواد البلاستيكية ذات القيمة العالية نسبيًا. معظمها ينتهي به المطاف كنفايات. في عام 2023، تم إنتاج حوالي 13,000 كيلوطن من البلاستيك المقوى بالألياف عالميًا، مع استخدام 3 ميغاطن منها في قطاع السيارات.

بيئة امتثال متوسعة

يتفاوض الاتحاد الأوروبي حاليًا على مراجعة تاريخية لإطاره الخاص بمركبات نهاية العمر الافتراضي “End-of-Life Vehicles”، والذي سيفرض لأول مرة حدودًا دنيا إلزامية لمحتوى البلاستيك المعاد تدويره في المركبات الجديدة.

بموجب المقترحات التي تدعمها لجان البرلمان الأوروبي، سيتعين على المركبات الجديدة أن تحتوي على 20% من البلاستيك المعاد تدويره في غضون ست سنوات من دخول اللائحة حيز التنفيذ، ليرتفع إلى 25% من المحتوى المعاد تدويره في غضون 10 سنوات، إذا سمحت ظروف العرض والسعر الكافية بذلك.

الأهم من ذلك، يجب أن يأتي جزء من هذا المحتوى المعاد تدويره من مركبات نهاية العمر الافتراضي، وليس فقط من نفايات ما قبل الاستهلاك أو النفايات الصناعية.

تمنح اللائحة أيضًا المفوضية الأوروبية صلاحية منح استثناءات مؤقتة إذا كان توفر البلاستيك المعاد تدويره أو قيود الأسعار تجعل الامتثال غير ممكن، وهو اعتراف بتحديات سلسلة التوريد الواقعية.

يمثل هذا التحول التنظيمي نقطة تحول، حيث يرفع مكانة البلاستيك في المركبات من اعتبار استدامة اختياري إلى مكون تصميم قابل للتنفيذ قانونًا. سيتعين على مصنعي المعدات الأصلية “OEMs” وشركات إعادة التدوير وموردي المواد التعاون عبر سلسلة القيمة بأكملها لتلبية هذه الحدود.

وهذا يعني إعادة تصميم المكونات لتسهيل تفكيكها، وتأهيل البلاستيك المعاد تدويره لمعايير جودة السيارات، وتوسيع نطاق البنية التحتية للجمع والمعالجة.

مسارات إعادة التدوير

ليست جميع المواد البلاستيكية متساوية، وكذلك ليست طرق منحها حياة ثانية. تحتوي السيارة على عشرات الأنواع المختلفة من البلاستيك، البولي بروبيلين، البولي يوريثان “معظمه رغوة”، النايلون، البولي إيثيلين وغيرها، تُستخدم في المصدات، المقاعد، أحزمة الأمان، الزخارف الداخلية، ألواح الأبواب، لوحات القيادة، علب البطاريات، خزانات الوقود، أغطية العجلات، وغير ذلك الكثير.

تقدم كل مادة تحدياتها الفريدة، مما يعني عدم وجود حل “سحري” واحد. بدلاً من ذلك، تظهر مجموعة متنوعة من تقنيات إعادة التدوير، لكل منها نقاط قوة وقيود، وبدأوا معًا في تشكيل مستقبل بلاستيك السيارات:

إعادة التدوير الميكانيكية :الطريقة الأكثر رسوخًا تتضمن استخدام وسائل ميكانيكية لإعادة تدوير المكونات، مثل التقطيع لتقليل حجمها قبل إعادة استخدامها. هذه الطريقة مناسبة للبلاستيك الحراري “اللدائن الحرارية” ولكنها محدودة عند التعامل مع المركبات والمركبات المعقدة.

إعادة تدوير المركبات: يشمل ذلك إعادة التدوير الحراري الميكانيكي، وهي طريقة إعادة تدوير فيزيائية تقوم بصهر وإعادة تشكيل البلاستيك مع محاولة الاحتفاظ بأكبر قدر ممكن من هيكلها وخصائصها الأصلية. المركبات البلاستيكية الحرارية المقواة بالألياف “TPCs” ضرورية لـ “تخفيف الوزن”، ولكن من الصعب جدًا إعادة تدويرها بسبب أليافها الطويلة.

إعادة التدوير الفيزيائية: تقنيات مثل الإذابة، التي تذيب بشكل انتقائي البوليمر المطلوب فقط وليس البوليمرات غير المرغوب فيها في البلاستيك أو الإضافات أو الملوثات، يمكنها تفكيك البلاستيك إلى وحداته البنائية الجزيئية، مما يتيح إعادة استخدام عالية الجودة.

التصميم من أجل قابلية إعادة التدوير

بينما تُعد التطورات في تقنيات إعادة التدوير حاسمة لإغلاق حلقة بلاستيك السيارات، فإن الرحلة نحو الدائرية الحقيقية تبدأ في وقت أبكر بكثير، في مرحلة التصميم.

توجد الآن مقاربات مبتكرة تدمج مواد ومبادئ تصميم جديدة منذ البداية.

ومن بين هذه المقاربات، يكتسب استخدام المواد الحيوية، اللدائن الحرارية المقواة بالألياف التي تستخدم القنب أو الكتان أو الخيزران، والبوليمرات الحيوية، مثل PHA أو PLA، زخمًا، مما يوفر إمكانية تقليل الاعتماد على الموارد الأحفورية وخفض البصمة البيئية الإجمالية للمركبات.

هذه الألياف والبوليمرات تمتلك أحيانًا بصمات كربونية سلبية لأنها تستخدم ثاني أكسيد الكربون أثناء نموها. تعمل إحدى الشركات، Bcomp، على تطوير هذه المواد لصناعة السيارات.

إن دمج المواد الحيوية في تصميم السيارات يكمل جهود إعادة التدوير ويدعم الانتقال الأوسع نحو الاقتصاد الدائري. ومع ذلك، لا تزال تُستخدم بكميات صغيرة نسبيًا.

يُعد استبدالها للبلاستيك القائم على الوقود الأحفوري تحديًا كونها وافدًا جديدًا، ويتطلب التغيير جهودًا ووقتًا وتكاليف كبيرة. سيستغرق الأمر وقتًا لبناء سلاسل التوريد هذه والسماح للأسواق بتبنيها. وبالتوازي مع ذلك، يجب ألا ندع المواد المستخدمة حاليًا في أسواق السيارات تُهمل.

إعادة تدويرها وإعادة استخدامها يزيد من أدائها إلى أقصى حد دون الحاجة إلى مواد جديدة. لذلك، فإن إبقائها في سلسلة التوريد يحسن الدائرية.

تسارع استخدام البلاستيك

يستحوذ قطاع السيارات على 12-15% من الطلب العالمي على البلاستيك، ومع تسارع تبني السيارات الكهربائية، من المقرر أن يرتفع استخدام البلاستيك والبلاستيك المقوى بالألياف نظرًا لخفته وقوته الميكانيكية، مما يساعد على زيادة مدى السيارات الكهربائية.

لذلك، بدون حلول إعادة تدوير قابلة للتطوير، تخاطر الصناعة بخلق موجة جديدة من النفايات. لم تعد الدائرية خيارًا؛ إنها ضرورة تنظيمية وبيئية واقتصادية.

لا يمكن لأي طرف بمفرده حل هذا التحدي. يعتمد النجاح على التعاون بين مصنعي المعدات الأصلية “OEMs” وموردي المواد وشركات إعادة التدوير والمنظمات البحثية. على سبيل المثال، يمكن لأصحاب العلامات التجارية مشاركة معلومات مفصلة حول المواد المستخدمة في مكونات السيارات وتصميمها لإعادة التدوير، مما يسهل عملية التفكيك.

يمكن لشركات التفكيك وإعادة التدوير أن تتشارك لتوسيع نطاق مرافق الفصل والجمع والمعالجة المبتكرة. وفي الوقت نفسه، يمكن لمصنعي المعدات الأصلية “OEMs” وأصحاب العلامات التجارية دمج المزيد من المواد المعاد تدويرها في المنتجات الجديدة، بينما تعمل شركات إعادة التدوير مع شركات التفكيك لضمان جودة النفايات المتسقة، مما يحسن موثوقية المواد المعاد تدويرها.

النهج الشامل ضروري.. تهدف جميع الأطراف إلى تحقيق الربح، وقد يحتاج المستهلكون إلى تغطية تكاليف أعلى لحلول نهاية العمر الافتراضي. يجب تقاسم هذه الإيرادات الإضافية بشكل عادل عبر سلسلة توريد معالجة نهاية العمر الافتراضي بأكملها.

تعمل مبادرات مثل مشروع “دائرية بلاستيك السيارات” التابع للتحالف العالمي للتأثير “Global Impact Coalition” على تعزيز هذا التعاون، بينما توفر فعاليات مثل معرض K 2025 للبلاستيك والمطاط في دوسلدورف بألمانيا منصات لمشاركة الحلول.

علاوة على ذلك، بدون البلاستيك الدائري، فإن انتقال السيارات الكهربائية يخاطر بتبادل مشكلة استدامة بأخرى.

إعداد: وحدة الترجمات بمركز سمت للدراسات
المصدر: World Economic Forum