להתמודד עם דחיפות משבר האקלים בעזרת עליית ביו-חומרים

בזמן שהעולם מתמודד עם משבר אקלים מחריף, זיהום הפלסטיק הוא אתגר מרכזי במאמצים ליצירת עתיד בר-קיימה. פלסטיק, חומר שבעבר חולל מהפכה בתעשיות כגון אריזות ובריאות, נעשה כעת נפוץ ומזיק, ומשפיע לרעה על הסביבה בהיבטים רחבים ובעלי משמעות.

לפלסטיק המסורתי יש יתרונות ברורים כגון עמידות, בטיחות מזון ונוחות. בשל תכונות אלה הוא חיוני בתחומים רבים, והן גם הביאו את ייצורו העולמי ליותר מ-380 מיליון טונות בשנה. עם זאת כבר אי אפשר להתעלם מהחסרונות של הפלסטיק, שניכרים בעמידותו המתמשכת ובנזקיו המתמשכים לאדמה, למקורות המזון ולבריאות.

האתגר: למצוא חלופות לפלסטיק

החיפוש אחר חלופות יעילות ובנות-קיימה לפלסטיק המסורתי היה כרוך בקשיים רבים. תחילה, החלופות שהוצעו נתקלו במכשולים מכיוון שהן לא היו כלכליות, לא השתלבו היטב בתשתיות קיימות או סבלו מביצועים נחותים. יתרה מזו, פתרונות רבים שהוצגו כ"ירוקים", כגון חומרי ביו-פלסטיק מסוימים או מוצרים מנייר מצופים בפלסטיק, התגלו כמצג שווא של קיימות, והדבר גרם להמשך הנזק הסביבתי.

בתגובה לאתגרים אלו, חברות כגון erthos® הוקמו כדי למצוא פתרונות ביו-חומריים יעילים שיתמודדו עם דחיפות משבר האקלים. המחקר והפיתוח בתחום זה הפגיש את צוותי המחקר עם פתרונות חלקיים בלבד, ולעיתים קרובות, עלויות סביבתיות אמיתיות הוסתרו מאחורי רווחים קצרי טווח וניתוחים חסרי מחזור חיים שלם.

עם זאת מכשולים אלה רק חיזקו את נחישות המפתחים למצוא פתרון שיאזן בין הצרכים הסביבתיים לבין פרקטיות וכלכלה. בחזית זו עומדים היום חידושים רבים אשר מזהים את האתגר בבעיית הפלסטיק העולמית ומבינים כי התמודדות עם בעיה זו עשויה להיות קפיצת דרך של ממש גם במאבק הרחב במשבר האקלים.

ביו-חומרים כחלופות אמיתיות

בעקבות התפתחות מדע החומרים, ביו-חומרים נעשו תשובה לאתגר זה. כאשר הם מופקים ממקורות ביולוגיים בדרך מדויקת, חומרים אלה יכולים להיות מתחדשים ומתכלים, ולהפחית את טביעת הפחמן במידה רבה לעומת פלסטיק מסורתי. עם ההתקדמות הטכנולוגיה והבנה מעמיקה יותר של מקורות חלופיים, ביו-חומרים הם היום בני-קיימה, עמידים וכלכליים יותר.

עם זאת עדיין קיימות תפיסות מוטעות לגבי כדאיותם של ביו-חומרים, בעיקר בנוגע לעלותם, לביצועיהם וליכולת ההגדלה שלהם. תחילה, עלות הביו-חומרים הייתה גבוהה למדי בשל נפח ייצור נמוך ומצב התפתחותי ראשוני של הטכנולוגיות. אולם עם הגידול בהשקעות והרחבת הייצור, העלויות החלו לרדת באופן ממשי. שימוש מוגבר בחומרים אלה במגוון יישומים, כולל רכיבים לרכב ומכשור רפואי, הפך את הביו-חומרים לבני-קיימה במונחים של עמידות והתאמה ליישומים מאתגרים.

הביו-חומרים פתחו דרך חדשה עם טכנולוגיות שמגשרות בין פונקציונליות לבין קיימות. חומרים אלה מפחיתים במידה רבה את פליטת הפחמן במהלך הייצור בזכות מקורותיהם הטבעיים והמתחדשים. בסוף מחזור חייהם, בניגוד לפלסטיק המסורתי, הם מתכלים לחומרים בלתי מזיקים שאף תורמים למערכת האקולוגית. יתרון סביבתי זה מסייע לתעשיות לחשוב מחדש על בחירות החומרים ולאמץ שיטות בנות-קיימה יותר. הדבר מהווה הזדמנות לחברות לאמץ חומרים חדשים, מקיימים יותר, ולתרום לעידן חדש במדע החומרים.

חדשנות לעתיד

למרות היתרונות הברורים של ביו-חומרים, הביקוש להם נותר נמוך בקרב חברות מוצרי צריכה ומפעלים גדולים בעולם. הסיבה המרכזית היא שהחברות המסורתיות זקוקות לפתרונות שמתאימים לשרשראות האספקה הקיימות שלהן, ולעיתים קרובות אין להן כלים לפתח פתרונות ביו-חומרים כלכליים בעצמן.

מענה לאתגר זה נותנות חברות כגון erthos®, אשר הוקמה בשנת 2018 כחברת ייצור ביו-חומרים, ולאחר מכן עברה לפתח טכנולוגיות אקלים מבוססות בינה מלאכותית כדי להאיץ את האימוץ העולמי של ביו-חומרים. כיום החברה משלבת ידע במדע החומרים, כימיה ועיצוב סביבתי עם פלטפורמת למידת מכונה ייחודית ששמה ZYA™, כדי לעצב פתרונות ביו-חומריים יעילים לשרשראות אספקה גלובליות.

תהליך הפיתוח של החברה הוא תהליך עיצוב מקצה לקצה שמתקצר מאוד, עם ירידה בעלויות ובזמן הדרושים למסחור הפתרונות. לחומרים שמפתחת החברה יש תכונות דומות לאלה של הפלסטיק המסורתי, אך הם בעלי השפעה סביבתית מופחתת. לפיכך תעשיות יכולות לעבור לשיטות ירוקות ללא צורך במכונות חדשות או בשינויים נרחבים בתהליכים קיימים.

השילוב של טכנולוגיית בינה מלאכותית ומגמות הצרכנים, יהפכו את העתיד הסביבתי לצודק יותר. חדשנות, צרכנים ומשקיעים כאחד מצטרפים למגמה זו. באמצעות אימוץ של ביו-חומרים, תעשיית החומרים לא רק מאמצת חלופות אלא גם יוצרת חזון לעתיד שבו הפעילות הכלכלית משולבת במעגלי החיים הטבעיים של כדור הארץ. חזון זה שאפתני, אך עם התקדמות טכנולוגית בעלת משמעות, הוא נמצא בהישג יד. הוא ממשיך לתמוך במסע לקראת עתיד מודע יותר לחומרים על ידי קידום חדשנות שתגדיר מחדש את היחסים עם החומרים ועם הכוכב שלנו.

לפרטים נוספים