الكيمياء

الكيمياء الصناعية هي فرع من فروع الكيمياء التطبيقية يهتم بتحضير المنتجات الصناعية من المواد الخام الزراعية. وقد تطور هذا المفهوم في أوائل القرن العشرين. فعلى سبيل المثال، صُنعت منتجات مثل الفُرش وأفلام السينما من السليلوز . في عشرينيات القرن الماضي، بدأ الكيميائي ويليام ج. هيل ، والصحفي الزراعي ويلر ماكميلين ، وغيرهما من الأمريكيين، بالدعوة إلى تعزيز التعاون بين المزارعين والصناعة. وقد صاغ هيل مصطلح "الكيمياء الصناعية" ونشره لأول مرة في كتابه "الكيمياء الصناعية الزراعية " عام 1934. ^{[ 1 ]} حققت الكيمياء الصناعية بعض النجاح والتطبيق خلال الحرب العالمية الثانية ، لكنها قوبلت بمعارضة من صناعة البترول، وتوقف استخدام المصطلح بحلول خمسينيات القرن الماضي.

بدأ صانع السيارات هنري فورد باختبار المحاصيل الزراعية لتقييم إمكاناتها الصناعية حوالي عام 1930، وسرعان ما استقر على القنب وفول الصويا باعتبارهما واعدين بشكل خاص (سيارة القنب الشهيرة أو سيارة فول الصويا ). ^{[ 2 ]} استخدمت شركة فورد موتور فول الصويا في أجزاء مثل مقابض ناقل الحركة وأزرار البوق، والقنب في هيكل السيارة. صُممت السيارة لتعمل بوقود الديزل المصنوع من القنب. وقد استفادت شركة فورد موتور من هذه الابتكارات بفضل اكتشافات وإبداعات جورج واشنطن كارفر ، عالم توسكيجي وأبو علم الكيمياء.

في عام ١٩٣٥، تأسس المجلس الكيميائي الزراعي (الذي سُمي لاحقًا المجلس الوطني الكيميائي الزراعي) لتشجيع استخدام المواد الخام المتجددة في الصناعة. حظي المجلس بتغطية إعلامية واسعة في سنواته الأولى، إلا أن إدارة روزفلت اعتبرته تهديدًا سياسيًا، نظرًا لتشكيك قادة المجلس في سياسات وزارة الزراعة الأمريكية. ^{[ ٣ ]} وبتركيزه في البداية على إبراز فوائد "أغرول" (وهي مجموعة من أنواع وقود السيارات المخلوطة التي تحتوي على الإيثانول )، واجه المجلس معارضة شديدة من قطاع النفط. وأُغلق مصنع "أغرول" التجريبي، الذي عانى أيضًا من صعوبات إدارية ومالية، في عام ١٩٣٨. ^{[ ٤ ]} وقرر ويلر ماكميلين، الذي تولى رئاسة المجلس في العام السابق، إبعاد حركة الكيمياء الزراعية عن الإيثانول، وإصلاح العلاقات مع قطاع النفط، ووضع المجلس على مسار أكثر حذرًا.

تلقى مشروع المجلس دفعة غير متوقعة عندما سعى ثيودور جي. بيلبو ، عضو مجلس الشيوخ الأمريكي عن ولاية ميسيسيبي، إلى إيجاد وسيلة لتشجيع استخدامات جديدة لفائض القطن في منطقته. ولجعل هدفه أكثر جاذبية سياسياً، دعم برنامجاً بحثياً أوسع. وفي نهاية المطاف، تم الترخيص بإنشاء أربعة مختبرات إقليمية تابعة لوزارة الزراعة الأمريكية، مخصصة لإيجاد استخدامات جديدة للمحاصيل الزراعية، بموجب قانون تعديل الزراعة لعام 1938. أُنشئت هذه المختبرات في ويندمور، بنسلفانيا ؛ ونيو أورليانز، لويزيانا ؛ وبيوريا، إلينوي ؛ وألباني ، كاليفورنيا . ^{[ 5 ]} ومع مرور الوقت، توسعت أجندات أبحاثها، وأصبح تركيزها أقل على الكيمياء الزراعية. ومع ذلك، كان انخراطها في هذا المجال رمزاً لتحول حركة الكيمياء الزراعية من قضية مرتبطة بمنتقدي إدارة روزفلت إلى قضية تحظى بدعم واضح من تلك الإدارة.

أثبتت الكيمياء الصناعية جدواها خلال الحرب العالمية الثانية، لا سيما في تخفيف نقص المطاط الناجم عن قطع اليابان معظم إمدادات أمريكا. استُخدم الذرة كمادة خام في معظم المطاط الصناعي المُنتج خلال الحرب. ^{[ 6 ]} كما دُرست نباتات أخرى متنوعة، بما في ذلك نبات الغوايول ونبات الكوك-ساغيز (الهندباء الروسية)، كمصادر للمطاط. ^{[ 7 ]} في الغرب الأوسط الأمريكي، شُجع أطفال المدارس على جمع زغب نبات الصقلاب ، الذي كان يُعتبر سابقًا مصدر إزعاج، ولكنه أصبح الآن ذا قيمة لدوره الجديد كحشو في سترات النجاة العسكرية . ^{[ 8 ] [ 9 ]} حتى أن كاهنًا في ولاية أيوا تصدّر عناوين الأخبار بحثّه أتباعه على زراعة القنب ، الذي تراجعت سمعته السابقة كمخدر خطير أمام متطلبات الجيش في صناعة الحبال والوصلات.

انخفض استخدام مصطلح "الكيمياء الصناعية" بحلول عام 1950. ^{[ 10 ]} وبحلول ذلك الوقت، كانت هذه الأساليب قد حققت تقدماً متواضعاً في الصناعة والبحث العلمي، بما في ذلك إنشاء أربعة مختبرات بحثية وطنية، وتطوير صناعة الصنوبر الجنوبي، والظهور الأولي لصناعة ورق الكتان الأمريكية. بعد ذلك، تضاءل الوعي بالمصطلح كدلالة على مجموعة متميزة من التقنيات الصناعية، ولم تنتشر هذه الأساليب نفسها على نطاق أوسع. ^{[ 11 ]}

تتعدد تفسيرات هذا التراجع. فمن منظور السوق، يُعدّ استبدال الوقود الأحفوري بالوقود التقليدي أبسط تفسير، إذ أثبت انخفاض تكلفته في الإنتاج الصناعي للعديد من المواد. ^{[ 12 ]} إضافةً إلى ذلك، ربما تكون الحوافز غير المتوافقة والجوانب الثقافية للصناعة قد حدّت من حماس المستثمرين وتبني المزارعين لهذه التقنيات. ومن منظور الاستثمار، غالبًا ما فشلت المشاريع الكيميائية في الانتقال من مرحلة المنتجات التجريبية إلى الإنتاج على نطاق واسع. وهذا ما يدفع بعض المحللين إلى القول بأن الكيمياء الزراعية خيبت آمال الكثير من المستثمرين في مشاريع محددة مع مرور الوقت. في الواقع، تمثلت مشكلة أخرى في قيادة الصناعة وتمويلها: إذ موّل عدد قليل من المستثمرين من القطاع الخاص غالبية الصناعة، وتأثرت العديد من قراراتها بصراعات شخصية بين قادة مجموعة صغيرة من العلماء التقنيين ذوي التوجهات المؤسسية في الصناعة. وقد يكون هذا التركيز في الصناعة على الجانب التكنولوجي قد أضعف حماس المزارعين. ^{[ 13 ]} شجع قادة الصناعة التحولات التكنولوجية السريعة في الإنتاج الزراعي، وهو ما عارضه تبني أكثر تحفظًا للتقنيات الجديدة في الزراعة. ^{[ 14 ]} وأخيرًا، وجّهت البرامج الحكومية الحوافز ضد الصناعة. قدّمت الصفقة الجديدة إعانات فورية للمزارعين، بينما تطلّبت صناعة الكيمورجيا برنامجًا طويل الأجل. ^{[ 15 ] [ 11 ]}

بدت آفاق الكيمياء واعدة حتى خمسينيات القرن العشرين. فقد ذكرت مقالة في عدد 3 ديسمبر 1951 من مجلة نيوزويك أن "انتشار الكيمياء يبدو في ازدياد". ولكن مع تطور استخدامات المواد الخام الزراعية، تطورت أيضًا استخدامات البتروكيماويات، وفي نهاية المطاف، تفوقت المواد غير المتجددة في عدد من الأسواق. وانتشر استخدام المنظفات البتروكيماوية على نطاق واسع بدلاً من الصابون المشتق من الزراعة، وحلت مواد التغليف البلاستيكية البتروكيماوية محل السيلوفان إلى حد كبير. وشهد المجلس الكيميائي فترة من التراجع، وأغلق أبوابه نهائيًا عام 1977.

شهدت السنوات الأخيرة عودة الاهتمام بعلم الكيمياء العلاجية، على الرغم من أن المصطلح نفسه قد تراجع استخدامه بشكل كبير. ^{[ 16 ]} في عام 1990، ألقى ويلر ماكميلين، الذي كان يبلغ من العمر آنذاك 97 عامًا، كلمةً في مؤتمر وطني لعشاق الكيمياء العلاجية المعاصرين في واشنطن العاصمة. وقد أسفر المؤتمر عن تأسيس مجلس الاستخدامات الجديدة، الذي يسعى إلى تعزيز القضية التي كان يروج لها سابقًا مجلس الكيمياء العلاجية.

كان جورج واشنطن كارفر أحد أشهر العلماء في هذا المجال. في السيرة البيئية لجورج واشنطن كارفر بعنوان "عملي هو الحفاظ على البيئة"، يكتب المؤلف مارك د. هيرسي: "مع أنه قبل لقب "أول وأعظم كيميائي زراعي"، إلا أنه لم يكن منتمياً إلى التيار الرئيسي لهذا التيار. بل على العكس، كثيراً ما أساء كارفر فهم أهداف الحركة، متوهماً أنها تتوافق مع أهدافه أكثر مما كانت عليه في الواقع. ولأن كارفر كرّس جهوده لتحسين حياة المزارعين السود الفقراء، فقد رأى في الكيمياء الزراعية مجالاً يعالج فيه العلم "مشكلة إنسانية عظيمة". ونبعت دعوته عام 1936 إلى "معالجة المزرعة كيميائياً" من كراهيته للهدر لا من رغبته في الربح، فضلاً عن ميله إلى المبيدات والأسمدة الكيميائية. أراد أن تُستخدم "مخلفات المزرعة" في صناعة "ألواح عازلة، ودهانات، وأصباغ، وكحول صناعي، وأنواع مختلفة من البلاستيك، وسجاد، وحصائر، وأقمشة من ألياف نباتية، وزيوت، وصمغ، وشمع، إلخ." ^{[ 17] ]}

• الكناف للجوت ( الحبل )
• زيت الخروع بديلاً عن الزيوت البترولية (للتشحيم)

• جهاز إزالة القشرة
• التركيب الجزئي