Ekologiczne alternatywy dla skorup PET, trendy

Ciśnienie regulacyjne i środowiskowe napędzające przeformułowanie opakowań typu PET w formie skorup

Wpływ na cały cykl życia: ślad węglowy, energetyczny oraz logistyczny konwencjonalnych opakowań PET w formie skorup

Standardowe metody produkcji skorup PET powodują niepotrzebne emisje dwutlenku węgla. Produkcja nowych żywic PET wiąże się z dużym zużyciem energii pochodzącej z paliw kopalnych. Istnieją również problemy związane z emisjami generowanymi podczas transportu tych skorup. Choć poszczególne skorupy są lekkie, zajmują dużo miejsca. Powoduje to nieoptymalną wydajność transportu i zwiększa zużycie paliwa potrzebnego do przewozu skorup. Problemy związane z końcem życia produktu są równie poważne. Zgodnie z raportem Agencji Ochrony Środowiska USA (EPA) z 2023 roku tylko około 29% termoform PET podlega recyklingowi. Ta wartość nie różni się istotnie od wskaźnika recyklingu standardowych butelek PET, który wynosi 29,1%. Liczba skorup niepodlegających recyklingowi jest duża – przyczyną są trudności w sortowaniu oraz dominujący problem zanieczyszczeń. W rezultacie wiele z tych skorup trafia na wysypiska lub podlega spalaniu, co prowadzi do uwolnienia gazów cieplarnianych zawartych w skorupach. Bilans kosztów środowiskowych w całym cyklu życia produktu zmusił firmy do poszukiwania bardziej zrównoważonych alternatyw.

Nadchodzące terminy końcowe dla dyrektywy UE SUP, zakazów na poziomie stanów USA oraz przepisów dotyczących rozszerzonej odpowiedzialności producenta (EPR) skupionych na opakowaniach typu pet clamshell.

Przepisy wprowadzane na rynek przyspieszają proces przeformułowania pojemników typu PET w formie skorupki. Rozważmy np. dyrektywę unijną dotyczącą jednorazowych wyrobów z tworzyw sztucznych. Przepis ten zakazuje stosowania opakowań, które nie nadają się do recyklingu. W związku z tym projektanci pojemników typu skorupka są zmuszeni do projektowania takich pojemników, które są w pełni nadające się do recyklingu. Również stany takie jak Kalifornia wprowadzają przepisy, które bezpośrednio wpłyną na projektowanie pojemników typu skorupka. W szczególności przyjęto surowe przepisy dotyczące łańcucha dostaw tworzyw sztucznych oraz systemy odpowiedzialności rozszerzonej producenta (EPR), które wymagają od marki finansowania utworzenia systemu recyklingu dla jej opakowań. Takie polityki sprzyjają rozwojowi wysokiej jakości rozwiązań zapewniających bezpieczne przechowywanie produktów. Wiele firm pracuje nad opracowaniem opcji opakowań jednoskładnikowych nadających się do recyklingu, zawierających ponad 30% materiału pochodzącego z recyklingu zużytych produktów. Spełnienie nowych przepisów wcześniej niż wymagane będzie korzystne dla działalności gospodarczej oraz konieczne do spełnienia oczekiwań konsumentów.

Najlepsze ekologiczne alternatywy dla skorup PET: wydajność, skalowalność i gotowość komercyjna

Skorupy z kwasu polimlekowego (PLA): usuwanie i kompostowanie

Zastąpienie plastikowych skorup PET bioplastikiem PLA wydaje się dobrym rozwiązaniem alternatywnym. Jednak system utylizacji musi zapewniać dostęp do odpowiednich miejsc kompostowania, których średnio użytkownik nie ma w większości przypadków. PLA ulega kompostowaniu w ciągu około 90 dni, ale wyłącznie w warunkach przemysłowego kompostowania – które dostępne jest w mniej niż 15% hrabstw w USA, zgodnie z publikacją z ubiegłego roku wydaną przez BioCycle. W związku z tym PLA trafia na wysypisko i rozkłada się w takim samym czasie jak tradycyjne tworzywa sztuczne. Ponadto PLA topi się w temperaturze około 110°F (ok. 43°C) i nie może być stosowane do gorących potraw, chyba że pokryte jest warstwą jakiegoś produktu opartego na paliwach kopalnych. Firma World Centric rozwiązała ten problem za pomocą certyfikowanych kompostowalnych wkładek, jednak faktycznie wygranie tej „walki o materiał i kompostowalne wkładki” w przypadku masowej produkcji produktów kompostowalnych stanowi paradoksalnie niemal nierozwiązywalne wyzwanie, biorąc pod uwagę surowiec potrzebny do produkcji tych wkładek.

Innowacje w zakresie odporności na wilgoć i barier zgodnych z wymaganiami FDA dla skorup PET z włókna formowanego (bagasa, bambus).

Alternatywy z włókna formowanego z bagasy trzciny cukrowej i bambusa pochodzą z szybko rozkładających się i odnawialnych źródeł oraz spełniają kryteria zrównoważoności dla skorup PET. Ostatnio opracowane innowacje pokonały słabości związane z wilgocią:

Pokrycia nanocelulozowe zapewniają barierę przeciwko tłuszczom zgodną z wymaganiami FDA i nie zawierają PFAS.

Zamienniki wosku oparte na żywicach roślinnych zapewniają odporność na ciecze przez 4 godziny.

Mieszanki hybrydowe włókien zapewniają o 40% większą sztywność strukturalną niż czysta masa celulozowa.

Te ulepszenia umożliwiają stosowanie skorup z włókna formowanego do pakowania produktów chłodzonych, skroplonych oraz tłustych. Powyższe wnioski potwierdziła w 2024 r. analiza opublikowana w magazynie „Packaging Digest”. Alternatywy oparte na włóknie pozostają jednak o 30% droższe niż PET i wymagają przeprojektowania konstrukcji linii automatycznego napełniania ze względu na zmienność wymiarów.

Strategie nowej generacji: PET z wysoką zawartością surowców wtórnych oraz hybrydowe rozwiązania skorup PET
klapowane opakowania z rPET zawierające 50 % materiału pochodzącego z odpadów po konsumpcji zapewniają przejrzystość, sztywność i przekazują komunikat dotyczący zrównoważoności

Coraz więcej projektantów opakowań wybiera skorupki z rPET zawierające 50% materiału pochodzącego z recyklingu zużytych produktów, ponieważ pozwalają one znaleźć kompromis między inicjatywami ekologicznymi a funkcjonalnymi opakowaniami. Takie pojemniki zmniejszają zużycie pierwotnego tworzywa sztucznego o około 30% i zachowują istotne cechy opakowań, takie jak przejrzystość oraz wytrzymałość strukturalna. Klienci mogą zobaczyć produkt, a ścianki są wystarczająco mocne, aby chronić go podczas transportu na długie odległości. Dla projektantów opakowań stosowanie rPET świadczy o zaangażowaniu w zrównoważone opakowania. Klienci coraz częściej żądają przejrzystych dowodów odpowiedzialności środowiskowej, wykraczających poza stwierdzenia umieszczone na opakowaniach. Choć nadal stanowi to wyzwanie w przypadku rPET przeznaczonego do kontaktu z żywnością, jakość materiału pochodzącego z recyklingu – zwłaszcza pod względem wysokiej estetyki – znacznie się poprawiła dzięki postępom w zakresie technologii mycia tworzyw sztucznych. Wdrożenie rPET to krok w kierunku osiągnięcia gospodarki obiegu zamkniętego w sektorze opakowań i staje się coraz ważniejsze ze względu na dynamicznie rozwijające się przepisy dotyczące odpowiedzialności producentów.

Bariery przyjmowania na rynku: koszty, integracja łańcucha dostaw oraz infrastruktura dotycząca końcowej fazy życia produktu

Przejście na bardziej zrównoważone skorupki PET wiąże się z szeregiem wyzwań. Najbardziej oczywistym – i najbardziej istotnym w krótkim okresie – jest koszt. Skorupki wykonane z bioplastyków lub z recyklingowego PET-u są zwykle o 20–50 % droższe niż te produkowane z „dzikiego” (pierwotnego) tworzywa sztucznego, co czyni je mniej atrakcyjnymi dla firm kierujących się zasadą oszczędności. Następnie pojawia się problem związany z łańcuchem dostaw. Producentom trzeba pozyskać nowe i inne surowce, zainwestować w nowe maszyny oraz przeprowadzić testy nowego opakowania w całym cyklu transportu i obsługi, aby ocenić, czy alternatywne rozwiązania rzeczywiście sprawdzają się w praktyce. W końcu obietnice „zielonych” opakowań tracą sens, gdy materiały nie mogą zostać odpowiednio zagospodarowane, a zamiast tego gromadzą się na wysypiskach. Zmiana zachowań konsumentów nie przyniesie korzyści, jeśli infrastruktura odzysku i recyklingu jest niefunkcjonalna.

Kompostowanie przemysłowe alternatyw dla PLA istnieje w mniej niż 15% gmin w Stanach Zjednoczonych.

W Stanach Zjednoczonych brak jest systemów recyklingu dla skorup rPET.

Wskaźniki zanieczyszczenia odpadów przeznaczonych do recyklingu często przekraczają 30%, gdy nowe materiały są wprowadzane do obiegu recyklingu.

Te uwarunkowane strukturalnie problemy wymagają nawiązania nowej współpracy w całych sektorach łańcucha wartości recyklingu i opakowań, w tym między gminami, zakładami odzysku materiałów oraz organizacjami standaryzacyjnymi.

Często zadawane pytania

Jakie są główne wyzwania środowiskowe związane z konwencjonalnymi opakowaniami skorupowymi z PET?

Główne wyzwania to wysoki poziom emisji dwutlenku węgla, nadmierne zużycie energii oraz składowanie na wysypiskach i spalanie jako końcowe etapy życia tych materiałów o niskim wskaźniku recyklingu.

Jaki wpływ mają przepisy prawne na skalę globalną na proces reformułowania skorup PET?

Dyrektywa UE w sprawie jednorazowych wyrobów plastikowych oraz zakazy na poziomie stanów w USA uczyniły producentów odpowiedzialnymi za opracowywanie systemów recyklingu oraz stymulowanie stosowania opakowań nadających się do recyklingu, a tym samym zawierających mniej tworzyw sztucznych.

Jakie są zalety i wady alternatywnych materiałów wykonanych z kwasu polimlekowego (PLA) oraz włókna formowanego?

Choć kwas polimlekowy (PLA) jest kompostowalny, to włókno formowane jest biodegradowalne i pochodzi z odnawialnych źródeł, jednak jego cena jest wyższa, a istniejące systemy wymagają przebudowy.

Co przyczynia się do wzrostu zainteresowania skorupkami rPET?

Skorupki te wykonane są z rPET, co oznacza, że ich zrównoważoność jest zagwarantowana – zużywają one mniej pierwotnego tworzywa sztucznego, jednocześnie umożliwiając konsumentom obejrzenie i ochronę zakupionych produktów, co odpowiada oczekiwaniom zarówno konsumentów, jak i organów regulacyjnych.