Десислава Игнатова, сп. „Хармония” бр.1/2012
Преди 1850-та година хартията по света се е произвеждала от недървесни източници на влакна – предимно лен, коноп и памук. Тези култури не са се отглеждали за хартия – отначало от тях се правели въжета или тъкани и едва след като първичното им предназначение се изчерпвало, парцалите от тях били давани за хартия. Не е случайна поговорката: парцалите правят хартия, от хартията се правят пари, от парите се създават банки, банките правят просяци, а просяците правят парцали.
Когато за първи път производителите на хартия чули за идеята да се прави хартия от дървесина, те се изсмяли. В дървесината има много малък процент целулоза, така че каквато и да било идея да се прави хартия от дървета, изглеждала доста пресилена. По-късно обаче била представена технология, при която, за да се произведе хартиената пулпа (субстанцията, от която се прави хартия), се използвали – и се използват до днес – силно токсични процеси. Въпреки съмнителните качества на крайния продукт, основния аргумент в полза на нововъведението било предположението, че броят на дърветата бил на практика почти неограничен. Така на пазара се появило нещо, което силно наподобявало хартия. Казваме “наподобявало”, защото много от книгите, произведени преди триста и четиристотин години, днес са в отлично състояние, докато повечето от книгите, произведени в последните сто години бързо се разпадат, като пожълтяват и изтъняват с времето. Въпреки това, повечето хора започнали да свързват “хартията” със субстанция, произведена от дървесина.
И двете първоначални предположения, залегнали в основата на възхода на производството на пулпа и хартия от дървесина, днес се нуждаят от преосмисляне. С изобретяването на автоматичната машина за производство на хартия стана възможно да се произвеждат огромни количества хартия със скорост, която е била непостижима в миналото. За съжаление обаче гигантската крачка на тези машини, която продължи да нараства както по отношение на скоростта, така и на обема на произвежданата продукция до точка, в която отделна машина понякога може да произведе 3500 тона хартия дневно, доведе до днешната необратима ситуация. Дните на тези чудовища са преброени, поради бързо стопяващите се горски ресурси. Дървесната хартиено-целулозна промишленост се опитва да ни убеди, че новите дървета се засаждат със същата скорост, с която се отсичат, но това просто не е истина. Гора, засята с елови дървета трябва да се отглежда седем години след засяването, но тя не може да замени една Древна гора. След две или три реколти от подобни гори земята силно се изтощава и дърветата вече не растат толкова добре, за да оправдаят усилията – по-добра икономическа стратегия е земята да се използва за построяването на търговски молове. В крайна сметка, ако теглим чертата, става ясно, че общото количество гори днес е около 2 % от Древните гори от преди 1000 години – далеч отвъд точката, при която отглеждането на нови гори би имало смисъл.
Ето една аналогия. Ако човек притежава капитал от $ 100 000, той би могъл да инвестира парите и да живее скромно от лихвата. Ако капиталът се намали до $ 50 000, все още е възможно да се живее (оскъдно) от лихвата. Ако капиталът се намали до $ 10 000, може да се поддържа само един окаян живот, който изцяло би бил зависим от лихвата. Но когато човекът притежава капитал от $ 400, повече изобщо не стои въпрос да живее от лихвата! В този случай трябва да се намери алтернативен източник на капитал, което е необходимо и неизбежно.
Второто предположение, което стои в основата на растежа на хартиено-целулозната промишленост също е ужасна грешка – изхвърлянето на отпадъците в реките вече не е приемливо в днешния чувствителен към замърсяването свят. Тъй като дървесната пулпа съдържа високо количество лигнин, постигането на светла бяла хартия не е възможно без използването на избелващи процеси с хлор, за които е доказано, че предизвикват опустошителни последици върху околната среда, включително и произвеждането на силно токсичния диоксин, който се отделя в нашите водоизточници. Все по-често се използват алтернативните процеси, базирани на кислород, но те са много скъпи многоетапни системи, които оскъпяват произведената от дървесна пулпа хартия. Тъй като източниците на не-дървесната целулоза съдържат значително по-малко лигнин от дървото, избелването при тях може да се извърши само с много лека програма за избелване базирано на кислород.
Новите (стари) източници на целулоза – конопът и другите технически култури
И така, дървесината е лош избор за производство на хартия: има ниско количество целулоза (материалът, от който се изготвя хартията) и високо количество лигнин (нечистите елементи, които трябва да се премахнат в процеса на производство на пулпа). Превръщането на нашите Древни гори отначало в пулпа, а след това в хартия, и най-накрая в отпадък, е една от най-големите грешки на човешката раса в дългата й история след стъпването на морския бряг. Общоприетият начин на производство на хартиена пулпа от дървесина е много силно замърсяващо производство, тъй като огромно количество дървесна пулпа трябва да се преработи, за да се извлече малко количество целулоза. От друга страна, високите нива на лигнин налагат при избелването да се използва хлор, при което във водните ни запаси се отделя токсичния диоксин.
Недървесните източници на пулпа от друга страна, представляват ценна и почти изцяло неоползотворена суровина. Към настоящия момент в света милиони тонове едногодишни растения и източници на целулоза се изхвърлят като отпадък и дори се изгарят. Някои от тези суровини имат два пъти по-високо съдържание на целулоза с по-малко количество лигнин, което ги прави идеален избор за алтернативния подход при производство на хартия. Направени са изчисления, че от някои алтернативни източници на влакна може да се произведе над четири пъти повече целулоза в сравнение с дървесината при годишен производствен добив.
Съществуват множество възможни източници на целулоза за хартиена пулпа, които могат да се разделят на две основни категории:
- Източници на влакна, които могат да бъдат култивирани с тази цел като първичен посев, като влакната на лена (Linum usitassimum), влакната на конопа (Cannabis sativa) и на кенафа (Hibiscus cannabinum). Всички те са бързорастящи едногодишни растения, от които може да се произведе определено количество висококачествени влакна още същия сезон.
- Източници на влакна, които се рециклират от селскостопански или индустриални отпадъци: всичко от житна слама до слънчогледови стебла, отпадъци от шивашката индустрия, парцали и целулозни остатъци от други производства. Голяма част от тези материали в момента не се оползотворяват.
Някои растения спадат и към двете категории: възможно е да се култивират както лен, така и коноп, първоначално заради тяхното семе и след това да се използва останалата слама за хартиена пулпа. Това максимизира добива за селскостопанския производител, който отглежда тези посеви, като запазва цената на влакната много ниска.
Отглеждането на не-дървесни източници на влакна ще намали пораженията, нанесени от хартиената индустрия, тъй като дърветата на земята не успяват да се справят със скоростта на отсичането им за производство на хартия. Все още не-дървесните източници на влакна не се отглеждат в достатъчен обем за да елиминират в близко бъдеще дървесната индустрия за хартиена пулпа. Но с всяка изминала година ние очакваме в световен мащаб делът на хартиено-целулозните продукти, произведени от не-дървесни източници да се увеличава.
От техническите култури, които изброихме по-горе, безспорен фаворит е конопът. Широко използван като един от най-евтините и най-добрите източници на висококачествена целулоза, конопът е първото известно растение, от което се е произвеждало хартия (около 200 г. пр. н.е.), и си остава една от най-добрите възможности до днес. Фината хартия, произведена от дългите влакна на конопа или лена е най-добрият архивен материал, далеч по-добър от какъвто и да било аналог, произведен от дървесина. Конопът се използва също така като специална хартия за цигари и библии. Конопът е един от най-старите култивирани посеви и в момента се отглежда в почти всяка страна по света.
Повече от две хиляди години преди настоящия век конопът е бил гръбнака на хартиената индустрия и в момента съществува интерес към повторното връщане към индустриалния потенциал на конопа на световно ниво, не само поради качеството, дължината и здравината на влакната му, но също и поради лесното му култивиране. В сравнение с един тон дървесина, в един тон коноп има два пъти повече целулоза. Конопът също така може да предложи изобилни количества семена и влакна, без необходимост от пестициди и при лесно отглеждане.
Конопеното семе се използва широко и няма ограничения за количествата, които могат да се използват както за хранителни, така и за индустриални нужди.
Когато конопът се отглежда заради семената, оставащите стебла ще се превърнат във вторичен продукт за хартиената фабрика. Конопените насаждения са много продуктивни по отношение на годишния добив на семена. Семето има неограничен потенциал за индустриални цели, тъй като маслото, което се получава от него е с много високо качество. Освен това, семето е много хранително. То е на второ място след соята по количеството протеини, които съдържа. Също така притежава други много ценни компоненти: високо съдържание на есенциални мастни киселини (80%) и е сред растенията с най-ниско съдържание на наситени мазнини (8%). (Fats and Oils: The Complete Guide to Fats and Oils in Health and Nutrition, by Udo Erasmus, Ph.D.) Конопът би могъл да се превърне в соята на новото хилядолетие.
Въпреки, че у нас добивът на коноп драстично е намалял в последните години, възможно е технологии като настоящата, да възродят интереса към тази култура. Препоръчително е отглеждането на коноп да е с цел добив на семена за хранителни нужди и вторично използване на стеблата за хартиена пулпа. Конопът обаче не е единствения възможен избор. Съществуват много други алтернативи като кенаф, сламата от лен, памук, жито, ориз и други едногодишни растения, които също могат да се използват за направата на великолепна хартия. Ленът и памукът са сравнително добре разпространени в някои региони в България, а сламата от тези растения не само е идеална за алтернативния процес на производство на хартия, но и се намира в изобилни количества и е евтина.
Представяне на технологията
За щастие, технологията, с помощта на която може да се произведе хартия от алтернативни на дървесината източници, вече е разработена и тествана в лабораторни условия.
Освен конкурентната цена на крайния продукт, технологията предлага и важни предимства като икономичност – при нея разходите за труд и енергия намаляват от 3 до 5 пъти. Процесът представлява затоворена верижна система с много високо ниво на интеграция, осигуряваща много по-добра ефективност в сравнение със стандартната индустрия. Разходите за растенията, от които се извлича пулпа, могат значително да се редуцират, добива на висококачествена пулпа е увеличен. Технологията и машините са екологично чисти. Чистата вода изцяло се изключва от процеса на производство на пулпа. Вместо възпламеними течности, в края на процеса се получават твърди разтворители, като ценни пазарни продукти.*
Възможности за реализиране на проекта в България
Реализирането на подобен проект в България може да донесе позитиви както в икономически план, така и по отношение на имиджа на страната. Предлагането на екологична „зелена“ хартия и въвеждането на щадящо околната среда производство биха били в съзвучие с най-новите световни тенденции в областта на глобалната икономика.
Несъмнено, от бизнеса със „зелената“ хартия биха спечелили всички участници, ангажирани в проекта. Тук искаме да обърнем внимание по-специално на първото звено по веригата – доставчиците на суровина.
Както видяхме, добър източник на целулоза при този алтернативен подход са селскостопанските отпадъци като житна слама, слъногледови стъбла и др., както и отпадъците от текстилната и шивашката промишленост. Сътрудничеството с партньор, който би изкупувал отпадъците от едно производство, го превръща на практика в безотпадъчно, с всички предимства за реномето на бизнеса в този случай. Както отбелязва Н. Найденова (в. Дневник), все повече компании разглеждат устойчивостта като ключов фактор за увеличаване на конкурентоспособността си.
Друга, не по-малко интересна възможност, представлява отглеждането на индустриален коноп като средство за възстановяване на замърсени от промишлена дейност земи. Конопът е култура, която влияе много благоприятно върху състоянието на почвата. „Индустриалният коноп действа като естествен обезплевител; силните му корени проникват дълбоко в почвата и избутват на повърхността хранителните вещества, закотвят се и пазят от свлачища, изграждат и запазват структурата на горния и долния слой на почвата, като я оставят в отлично състояние за следващи посеви и култури“. (В. Мелтева, „Зелената трева“, публ. в gorichka.bg). Тези качества на растението позволяват то да се използва успешно за възстановяване на този тип земи, които са компрометирани и не са подходящи върху тях да се засяват хранителни култури.
*В обзора са използвани материали от Джон Стал, Earth Pulp and Paper (www.tree.org)
http://www.migidea.org/?q=node%2F523
