Το φοινικέλαιο είναι ένα παράδοξο. Από τη μία, είναι απαραίτητο συστατικό αμέτρητων προϊόντων, από τα τρόφιμα μέχρι τα καλλυντικά, και ζωτικός οικονομικός μοχλός για πολλές χώρες. Η παγκόσμια ζήτηση για φυτικά έλαια, συμπεριλαμβανομένου του φοινικέλαιου, εκτοξεύεται, με την παραγωγή τους να προβλέπεται ότι θα φτάσει τους 222,8 εκατομμύρια τόνους έως το τέλος του 2024.
Ωστόσο, παρά το γεγονός ότι είναι το πιο αποδοτικό φυτικό έλαιο, η παραγωγή του έχει συνδεθεί άμεσα και έμμεσα με την αποψίλωση των δασών, τις παραβιάσεις των ανθρωπίνων δικαιωμάτων και την κλιματική αλλαγή.
Στο επίκεντρο της βιομηχανίας του φοινικέλαιου βρίσκεται μια πολύπλοκη αλυσίδα αξίας, από τις φυτείες μέχρι τις μονάδες επεξεργασίας και τα διυλιστήρια. Κάθε στάδιο αυτής της αλυσίδας παρουσιάζει ευκαιρίες τόσο για περιβαλλοντική καταστροφή όσο και για θετικές επιπτώσεις.
Για παράδειγμα, η μετατροπή των αποβλήτων του φοινικέλαιου σε βιοκαύσιμα, βιοπροϊόντα ή βιολιπάσματα προσφέρει μια οδό μείωσης του αποτυπώματος άνθρακα της βιομηχανίας. Ωστόσο, η επέκταση των φυτειών ελαιούχου φοινικα σε δασικές περιοχές παραμένει ένα σημαντικό πρόβλημα.
Ως η μεγαλύτερη βιομηχανία φυτικών ελαίων στον κόσμο, είναι κρίσιμο το φοινικέλαιο να αποανθρακοποιήσει την αλυσίδα αξίας του για να υποστηρίξει τη παγκόσμια μετάβαση στη βιωσιμότητα.
Την τελευταία δεκαετία, έχουν αναπτυχθεί διάφορες πρωτοβουλίες και συστήματα πιστοποίησης, όπως το Roundtable on Sustainable Palm Oil, το Malaysia Sustainable Palm Oil και το Indonesia Sustainable Palm Oil, για την προώθηση της βιώσιμης παραγωγής. Αυτές οι πιστοποιήσεις στοχεύουν στον έλεγχο των τρεχουσών πρακτικών και στην προώθηση βιώσιμων μεθόδων παραγωγής.
Η παραγωγή φοινικέλαιου περιλαμβάνει διάφορα στάδια. Αρχικά, οι καρποί του ελαιούχου φοινικα συγκομίζονται από τις φυτείες. Στη συνέχεια, οι καρποί αυτοί υποβάλλονται σε επεξεργασία σε ελαιουργεία για την εξαγωγή των ακατέργαστων ελαίων (ακατέργαστο φοινικέλαιο και ακατέργαστο έλαιο πυρήνα φοίνικα). Κατά τη διάρκεια της εξαγωγής των ακατέργαστων ελαίων, αυτή η διαδικασία δημιουργεί απόβλητα ή υποπροϊόντα όπως οι άδειοι καρποί και οι πυρήνες φοίνικα.
Αυτά τα υποπροϊόντα μπορούν να ανακυκλωθούν με διάφορους τρόπους, όπως η μετατροπή τους σε βιολίπασμα, καύσιμο ή ηλεκτρική ενέργεια. Ωστόσο, αυτή η διαδικασία δεν είναι πάντα αποτελεσματική και μπορεί ακόμα να βλάπτει το περιβάλλον εάν δεν διαχειρίζεται με σωστή επεξεργασία και διάθεση.
Επιπλέον, η καλλιέργεια και η επεξεργασία του φοινικέλαιου απαιτεί πόρους όπως νερό, ενέργεια και χημικά. Τα απόβλητα από τα ελαιουργεία, εάν δεν διαχειρίζονται σωστά, μπορούν να μολύνουν τις πηγές νερού, ενώ τα ελαιουργεία εκλύουν επίσης σημαντικές ποσότητες αερίων του θερμοκηπίου. Η αποψίλωση των δασών για τη δημιουργία νέων φυτειών φοινικέλαιου συμβάλλει επίσης στην κλιματική αλλαγή.
Για να αντιμετωπιστούν αυτά τα προβλήματα, οι ερευνητές διερευνούν τρόπους για να καταστήσουν την παραγωγή φοινικέλαιου πιο βιώσιμη, όπως η μετατροπή των υποπροϊόντων σε βιοκαύσιμα και βιοϋλικά, η παγίδευση και χρήση των εκλυόμενων αερίων του θερμοκηπίου και η χρήση λιγότερο επιβλαβών χημικών ουσιών.
Έχουν δοθεί διάφορες προσπάθειες για την αποανθρακοποίηση της αλυσίδας αξίας του φοινικέλαιου. Αυτές περιλαμβάνουν τόσο λύσεις που βασίζονται στη φύση όσο και τεχνολογικές λύσεις.
Οι λύσεις που βασίζονται στη φύση στοχεύουν στην αποκατάσταση του διοξειδίου του άνθρακα μέσω της φυσικής διαδικασίας της φωτοσύνθεσης ως φυσικοί απορροφητές άνθρακα, οι οποίοι απορροφούν περισσότερο άνθρακα από όσο απελευθερώνουν, ενώ οι τεχνολογικές λύσεις επιχειρούν να συλλαμβάνουν τις εκπομπές αερίων του θερμοκηπίου για αποθήκευση και μετέπειτα χρήση.
Με βάση τις τρέχουσες πρακτικές, τα υποπροϊόντα που παράγονται στα πλαίσια των διαδικασιών φύτευσης και άλεσης, με τη μορφή φύλλων ελαιούχου φοινικα και άδειων καρπών, επιστρέφονται στις φυτείες για λίπανση, προκειμένου να επιστραφούν θρεπτικά συστατικά στο έδαφος.
Για να ενισχυθεί η ανάκτηση θρεπτικών συστατικών από τους άδειους καρπούς, μπορούν να μετατραπούν σε βιολίπασμα μέσω ζύμωσης. Το παραγόμενο βιολίπασμα έχει υψηλότερη περιεκτικότητα σε θρεπτικά συστατικά και απορροφάται ευκολότερα από το δέντρο. Επιπλέον, μειώνει τον χρόνο που απαιτείται για την αποσύνθεση των υποπροϊόντων.
Τα κελύφη του πυρήνα του φοίνικα μπορούν να μετατραπούν σε βιοκάρβουνο, μια μορφή φυτικής ύλης παρόμοια με τον άνθρακα, η οποία παγιδεύει τον άνθρακα που περιέχουν αντί να τον απελευθερώνει εάν τα κελύφη αποσυντίθεντο φυσικά.
Αυτό το βιοκάρβουνο επιστρέφεται στις φυτείες και θεωρείται αρνητική εκπομπή άνθρακα. Ταυτόχρονα, βελτιώνει επίσης τη μικροβιακή δραστηριότητα στο έδαφος.
Για να χρησιμοποιηθεί το διοξείδιο του άνθρακα που συλλαμβάνεται από τις εγκαταστάσεις επεξεργασίας φοινικέλαιου, οι τεχνολογίες μπορούν να το μετατρέψουν σε χρήσιμα προϊόντα όπως βιοκαύσιμα, βιοχημικά ή δομικά υλικά.
Ωστόσο, αυτές οι τεχνολογίες είναι πολύπλοκες και δαπανηρές, επομένως δεν χρησιμοποιούνται ευρέως στον τομέα.
Αντ’ αυτού, οι περισσότερες προσπάθειες επικεντρώνονται στη μετατροπή των υποπροϊόντων φοίνικα σε πολύτιμα προϊόντα και στην εξαγωγή βιοαερίου από τα απόβλητα των ελαιουργείων ή τα λύματα που παράγονται από τις δραστηριότητες επεξεργασίας φοινικέλαιου. Αυτό συμβάλλει στη μείωση των εκπομπών άνθρακα και αερίων του θερμοκηπίου από τη διαδικασία.
Η αναερόβια πέψη των αποβλήτων των ελαιουργείων σε καλυμμένες λιμνοθάλασσες ή δεξαμενές μετατρέπει τα οργανικά υλικά σε βιοαέριο, το οποίο αποτελείται κυρίως από μεθάνιο (περίπου 60%). Αυτό το βιοαέριο μπορεί να καθαριστεί σε βιομεθάνιο (περίπου 92% μεθάνιο) και να χρησιμοποιηθεί ως καύσιμο ή να τροφοδοτήσει τον εθνικό αγωγό φυσικού αερίου.
Άλλα υποπροϊόντα του φοινικέλαιου, όπως τα κελύφη του πυρήνα του φοινικα και οι ίνες μεσοκαρπίου, χρησιμοποιούνται ως βιομάζα για την παραγωγή ατμού και ηλεκτρικής ενέργειας σε συστήματα συνδυασμένης παραγωγής θερμότητας και ηλεκτρικής ενέργειας, για τις εγκαταστάσεις επεξεργασίας. Οι άδειοι καρποί μπορούν επίσης να μετατραπούν σε πέλλετ, μπρικέτες και ξηρές μακριές ίνες, οι οποίες χρησιμοποιούνται ως πρώτη ύλη ή πηγή ενέργειας. Οι ξηρές μακριές ίνες χρησιμοποιούνται επίσης στην κατασκευή στρωμάτων, ενώ οι μπρικέτες και τα πέλλετ χρησιμοποιούνται σε σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής για τη μείωση της κατανάλωσης ορυκτών καυσίμων και τη μείωση των εκπομπών άνθρακα.
Το βιοντήζελ, το οποίο παράγεται από ακατέργαστο φοινικέλαιο, μπορεί να αντικαταστήσει το ντήζελ που προέρχεται από ορυκτά καύσιμα. Τα φορτηγά μπορούν επίσης να τροποποιηθούν για να λειτουργούν με βιομεθάνιο αντί για ντήζελ.
Αυτές οι προσπάθειες μπορούν να βοηθήσουν στη μείωση του αποτυπώματος άνθρακα της βιομηχανίας φοινικέλαιου. Ωστόσο, η χρήση αυτών των τεχνολογιών είναι περιορισμένη λόγω των διακυμάνσεων των τιμών, των τεχνολογιών χαμηλής απόδοσης μετατροπής της βιομάζας σε βιοκαύσιμα και της ανάγκης για εξειδικευμένο προσωπικό για τη λειτουργία του συστήματος μετατροπής της βιομάζας.
Ο κρίσιμος ρόλος των χημικών μηχανικών
Δεδομένης της πολυπλοκότητας της αλυσίδας αξίας του φοινικέλαιου, είναι σημαντικό να αναπτυχθούν στρατηγικές και σχέδια δράσης προσαρμοσμένα σε συγκεκριμένους γεωγραφικούς, οικονομικούς, περιβαλλοντικούς, πολιτικούς και πολιτιστικούς περιορισμούς για να βοηθήσουν την βιομηχανία να αποανθρακοποιηθεί περαιτέρω.
Εδώ, οι χημικοί μηχανικοί διαδραματίζουν βασικό ρόλο στο ταξίδι της αποανθρακοποίησης. Εκτός από τις στρατηγικές που περιγράφονται παραπάνω, μπορούν επίσης να προωθήσουν την ανάκτηση υλικών και ενέργειας και την ανταλλαγή με πολλούς κλάδους και να επεκτείνουν τη χρήση των υποπροϊόντων του φοινικα σε άλλους τομείς για να ενθαρρύνουν την υιοθέτηση ενός πλαισίου κυκλικής οικονομίας.
Οι χημικοί μηχανικοί μπορούν να αναπτύξουν νέες τεχνολογίες για τη βελτίωση της εξαγωγής ελαίου και τη μείωση της κατανάλωσης ενέργειας, ειδικά δεδομένου ότι πολλές εγκαταστάσεις επεξεργασίας είναι παρωχημένες. Μπορούν να βελτιστοποιήσουν τους τρόπους μεταφοράς, τους τύπους καυσίμων και τις διαδρομές για να δημιουργήσουν μια βιώσιμη αλυσίδα εφοδιασμού. Αυτό περιλαμβάνει τη χρήση ενεργειακά αποδοτικών οχημάτων, εναλλακτικών καυσίμων και την εξερεύνηση χαμηλών εκπομπών άνθρακα επιλογών όπως ο σιδηρόδρομος ή οι υδάτινες οδούς.
Τέλος, μπορούν να χρησιμοποιήσουν προηγμένη τεχνητή νοημοσύνη για να σχεδιάσουν καλύτερες διαδικασίες και προϊόντα, να εφαρμόσουν νέα συστήματα στις εγκαταστάσεις επεξεργασίας φοινικέλαιου και να αναπτύξουν βιώσιμα προϊόντα για να ανταποκριθούν στην αυξανόμενη παγκόσμια ζήτηση.
Συνδυάζοντας τις αρχές της κυκλικής οικονομίας με στρατηγικές αποανθρακοποίησης, η βιομηχανία φοινικέλαιου μπορεί να μειώσει το αποτύπωμα άνθρακα και να συμβάλει στην αντιμετώπιση της κλιματικής αλλαγής. Οι χημικοί μηχανικοί διαδραματίζουν καθοριστικό ρόλο χάρη στην εμπειρία τους στο σχεδιασμό και τη βελτιστοποίηση των διεργασιών. Είναι απαραίτητοι για τη μεταμόρφωση της βιομηχανίας και την επίτευξη των στόχων μηδενικών καθαρών εκπομπών.
