نحن جميعًا نستخدم الورق يوميًا، لكن القليل من الناس يفهمون العمليات المعقدة التي تنطوي عليها عملية تصنيعه. إن معرفة كيفية صنع الورق أمر ضروري ليس فقط من منظور وظيفي، ولكن أيضًا لفهم التداعيات البيئية للاستهلاك المفرط لهذه المادة اليومية.
في هذه المقالة سوف نستكشف بالتفصيل كيفية صنع الورق، بدءًا من المواد الخام المستخدمة وحتى تصنيعه والمراحل الرئيسية للعملية على المستوى الصناعي. سنقوم أيضًا بتحليل الآثار البيئية لإنتاجها وتأثير إعادة التدوير وطرق التخفيف من بصمتها البيئية.
كيفية صنع الورق من الشجرة
المادة الخام الرئيسية للورق هي الأشجار. اعتمادا على نوع الشجرة، يمكن استخدام الخشب الصلب أو الناعم. أشجار الخشب اللين تُستخدم أشجار التنوب والحور لصناعة ورق التغليف والكرتون، بينما تُستخدم أشجار الخشب الصلب مثل البلوط والقيقب في صناعة ورق الكتابة. ولكن يجب أن نضع في اعتبارنا أن هذه العملية ترتبط ارتباطا وثيقا بإزالة الغابات، وبالتالي، مع تغير المناخ.
تبدأ عملية تصنيع الورق بقطع الأشجار المختارة خصيصًا لهذا الغرض أو بقطع الخشب من المزارع الخاضعة للرقابة. ويأتي حوالي 15% من المواد الخام المستخدمة في صناعة الورق من هذه المزارع، في حين يأتي الباقي من الغابات الأولية التي لا تتجدد دائمًا.
بمجرد قطع الأشجار، تتم معالجتها وتحويلها إلى رقائق يتم معالجتها كيميائيًا للحصول على السليلوز، باستخدام مركبات مثل الكبريتيت أو الكبريتات. هذا السليلوز هو أساس الورق. ومع ذلك، كانت الصناعة مساهما رئيسيا في إزالة الغابات واستنزاف الموارد الطبيعية، مما أدى إلى زيادة الوعي بالحاجة إلى تشجيع إعادة تدوير الورق والبحث عن بدائل أكثر استدامة.
استهلاك الورق حول العالم
استهلاك الورق ليس موحدًا في جميع أنحاء العالم. تشير التقديرات إلى أن المواطن الأمريكي العادي يستهلك حوالي 340 كيلو ورق سنوياكونها واحدة من الدول التي لديها أعلى استخدام للورق للشخص الواحد. وفي إسبانيا يبلغ الاستهلاك السنوي 6 ملايين متر مكعب من الورق، ويتم قطع ما يقرب من 5 ملايين متر مكعب من الأشجار سنويا لإنتاجه، وهو ما يمثل مشكلة بيئية خطيرة.
ومن الجوانب الأخرى المثيرة للقلق إنتاج الورق باستخدام أشجار الغابات الأولية، التي لا تتجدد، مما يزيد من تفاقم الأزمة البيئية. في بلدان مثل الولايات المتحدة، يذهب جزء كبير من الورق إلى منتجات ذات استخدام واحد، مثل المناشف والمناديل والتغليف التي لا يتم إعادة تدويرها بكفاءة.
ولحسن الحظ، فإن المزيد والمزيد من القطاعات الصناعية والمستهلكين يتخذون خطوات لاستخدام الورق المعاد تدويره. تتيح لنا إعادة التدوير تقليل القطع العشوائي للأشجار وتقليل استهلاك المياه والطاقة بشكل كبير في صناعة الورق.
المصادر الرئيسية لصناعة الورق
يتكون الورق، في أبسط أشكاله، من ألياف نباتية متشابكة ترتبط ببعضها البعض بواسطة روابط هيدروجينية. اعتمادًا على نوع الورق، يمكن إضافة مواد إضافية مثل الغراء والمضافات المعدنية والأصباغ وغيرها من المنتجات لتعديل خصائصه الوظيفية.
المصادر الرئيسية التي يتم الحصول على الورق منها هي:
- الأشجار: وهي المصدر الرئيسي لب السليلوز لصنع الورق. اعتمادًا على نوع اللحاء وصلابة الخشب، يتم استخدامها لأنواع مختلفة من الورق. تُستخدم أشجار الخشب الصلب، مثل البلوط، في الكتابة، بينما تُستخدم أشجار الخشب اللين في صناعة الورق المقوى والتغليف.
- نفايات الخشب: ومن الممكن أيضًا استخدام نشارة الخشب وقصاصات الخشب وبقايا الطعام الأخرى التي يمكن أن تصبح جزءًا من إنتاج الورق والكرتون عند معالجتها كيميائيًا.
- الورق المعاد تدويره: لقد اكتسب الورق المعاد تدويره شعبية في العقود الأخيرة كبديل مستدام. لا يتطلب هذا النوع من الورق قطعًا إضافيًا للأشجار، ولكنه يتضمن عمليات كيميائية لإزالة الأحبار والملوثات، مما يقلل جزئيًا من تأثيره البيئي.
عملية تصنيع الورق: خطوة بخطوة
تمر عملية تصنيع الورق بعدة مراحل تعتمد على نوع الورق وخصائصه الضرورية. تشمل معظم العمليات كل شيء بدءًا من تحضير اللب وحتى التبييض والضغط والتجفيف النهائي.
يتم تفصيل عملية تصنيع الورق النموذجية أدناه:
- تحضير الألياف: يتم تقطيع الخشب وتحويله إلى رقائق صغيرة يتم بعد ذلك معالجتها كيميائياً لاستخلاص لب السليلوز. هذا اللب هو المادة الخام الرئيسية للورق. اعتمادًا على نوع الورق، يمكن استخدام ألياف أخرى مثل القطن أو القنب أو الكتان.
- تبييض: يتم في هذه المرحلة استخدام الكلور أو بيروكسيد الهيدروجين أو مواد كيميائية أخرى لإزالة آثار اللجنين والمكونات الأخرى التي تعطي لونًا غير مرغوب فيه للورق. الهدف هو الحصول على ورق أبيض ناصع، خاصة تلك المخصصة لأغراض الطباعة.
- الضغط: يوضع اللب في آلة دائرية يتم الضغط عليه لإزالة الماء. اعتمادًا على نوع الورق، يمكن تطبيق مستويات مختلفة من الضغط للحصول على الملمس المطلوب.
- تجفيف: أخيرًا، يتم تجفيف الورقة تمامًا عن طريق تمريرها على بكرات ساخنة تعمل على تبخر أي رطوبة متبقية.
بالإضافة إلى هذه الخطوات الأساسية، قد تتطلب بعض الأوراق علاجات إضافية لتحسين لمعانها أو قوتها أو مقاومتها للماء.
التأثير البيئي للورق وإعادة تدويره
عملية تصنيع الورق لها تأثير كبير على البيئة. من قطع الأشجار إلى الاستخدام المكثف للمياه والمواد الكيميائية (خاصة في التبييض)، كل مرحلة لها آثارها الخاصة. لا شك أن إزالة الغابات هي إحدى أخطر العواقب الناجمة عن الاستخدام غير المنضبط للورق. في كل عام، يتم قطع ملايين الأشجار، مما يساهم في فقدان التنوع البيولوجي وزيادة ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي.
علاوة على ذلك، تستهلك عملية تصنيع الورق كمية كبيرة من الماء: تشير التقديرات إلى أن إنتاج طن واحد من الورق يستغرق حوالي 20.000 لتر من الماء. وبالمثل، تعد صناعة الورق أيضًا واحدة من أكبر مستهلكي الطاقة، مما يساهم في انبعاث كميات هائلة من ثاني أكسيد الكربون.
ولهذه الأسباب، تلعب إعادة تدوير الورق دورًا حاسمًا. ووفقا لبيانات الصناعة، إعادة تدوير طن من الورق يمكن أن ينقذ بعض 20 شجرة وتقليل استهلاك المياه والطاقة بشكل كبير. تستخدم إعادة تدوير الورق تقنيات متقدمة تعمل على إزالة الأحبار والملوثات وإعداد الألياف المعاد تدويرها لإعادة استخدامها في المنتجات الورقية الجديدة.
ومع ذلك، فإن عملية إعادة التدوير لها أيضًا قيود. لا يمكن إعادة تدوير الورق إلا لعدد محدود من المرات قبل أن تفقد أليافه جودتها. لذلك، على الرغم من أن إعادة التدوير تقلل من الحاجة إلى قطع المزيد من الأشجار، إلا أنها ليست حلاً نهائيًا للمشكلة.
لا تزال الرقمنة والحد من الاستخدام غير الضروري للورق تمثل الاستراتيجيات الرئيسية للحد من تأثيرها البيئي.
ومع كل هذه المعلومات، فمن الواضح أنه من الضروري الوعي باستخدام الورق والبحث عن بدائل أكثر استدامة مثل إعادة التدوير واستخدام النفايات. يعد تقليل استهلاك الورق قدر الإمكان أمرًا أساسيًا لحماية البيئة والحفاظ على مواردنا الطبيعية.