Opakowania ekologiczne zyskują na znaczeniu

• Strona główna
• Artykuły
• Opakowania ekologiczne zyskują na znaczeniu

2022-09-02  / Autor: Monika Sienkiewicz, Uniwersytet Medyczny w Łodzi; Paweł Kwiatkowski, Pomorski Uniwersytet Medyczny w Szczecinie

Zrównoważony rozwój

Światowa Komisja ds. Środowiska i Rozwoju (World Commission on Environment and Development), zwana też Komisją Brundtland, powołana w 1983 roku przez Gro Harlem Brundtland, w raporcie „Nasza wspólna przyszłość” z 1987 roku, napisała: - „Zrównoważony rozwój to taki rozwój, w którym potrzeby obecnego pokolenia mogą być zaspokojone bez umniejszania szans przyszłych pokoleń na ich zaspokojenie”.

Pojęcie zrównoważonego rozwoju nie jest terminem nowym. Jego twórcą był Hans Carl von Carlowitz, który w 1713 roku w rozprawie Syvicultura Oeconomica przedstawił ideę trwałego, niezmiennego użytkowania obszarów leśnych.

Carlowitz w swoim dziele posługiwał się terminem „nachhaltig”: trwały, zrównoważony. Dotyczyło ono sposobu gospodarowania lasem polegającego na tym, że wycina się tylko tyle drzew, ile może w to miejsce urosnąć, tak by las nigdy nie został zlikwidowany, by mógł się zawsze odbudować. Można stwierdzić, że Carlowitz jeszcze przed biologiem Ernestem Haecklem, który jako pierwszy wprowadził termin ekologia, zainteresowany był problematyką ochrony środowiska naturalnego.

Obciążenie odpadami opakowaniowymi

Ciągłe gromadzenie się odpadów generuje ogromne koszty związane z oczyszczaniem, straty dla turystyki, rybołówstwa, a także żeglugi. Globalny rynek opakowań przekroczył 4,3 bln jednostek opakowaniowych, z czego 73% przeznaczonych jest na żywność i napoje. W Unii Europejskiej jest to ponad  1,13 bln. Od 2010 roku produkcja odpadów rośnie w tempie 4,2% rocznie i oczekuje się, że utrzyma się na tym samym poziomie do 2024 roku. Pomimo coraz większej świadomości i wielu działań proekologicznych, problem nadmiernego „obciążania” środowiska naturalnego jest palący. Produkty przyjazne dla środowiska, czy tzw. zielone są nadal rynkiem niszowym. Dane piśmiennictwa podają, że gospodarka zielona odpowiada za 6% kapitału rynkowego spółek notowanych na świecie.

Gospodarka w obiegu zamkniętym

Komisja Europejska wskazała recykling jako filar gospodarki w obiegu zamkniętym. Dąży się, by wytwarzanie odpadów było ograniczone do minimum, a odpady traktowane były jako potencjalny surowiec. W Unii Europejskiej nawet 80% odpadów komunalnych poddawanych jest recyklingowi, natomiast w Polsce jest to około 30%. Zakłada się, że w UE do 2035 roku minimum 65% odpadów komunalnych będzie mogło być włączonych do ponownego użycia i recyklingu.

Dyrektywa Unii Europejskiej

3 lipca 2021 roku Unia Europejska wprowadziła Dyrektywę Parlamentu Europejskiego I Rady (UE) 2019/904 z 5 czerwca 2019. Znana jest ona jako dyrektywa plastikowa: jednorazowe talerze, sztućce, słomki, patyczki do balonów i patyczki higieniczne wykonane z tworzyw nie mogą być wprowadzane na rynki państw UE. Dotyczy to również kubków, pojemników na żywność i napoje wykonanych ze styropianu, a także wszystkich produktów wykonanych z tworzyw sztucznych ulegających oksydegradacji.

Produkty z certyfikatem ekologicznym

Alternatywą dla opakowań z tworzyw mają stać się bioprodukty wykonane z materiałów przyjaznych środowisku naturalnemu oraz zdrowiu. Optymizmem napawa fakt, że coraz częściej w sklepach dostępne są opakowania biodegradowalne, torby materiałowe i papierowe. Rosnąca świadomość konsumentów powoduje, że coraz częściej sięgają oni po produkty żywnościowe, kosmetyki czy środki czystości z certyfikatami ekologicznymi, które utwierdzają ich w poczuciu, że dany produkt jest przyjazny środowisku naturalnemu, zarówno na etapie produkcji, jak i użytku.

Oznaczenie „eko” świadczy o tym, że przez cały swój cykl produkt nie może negatywnie wpływać na naszą planetę. Ekologiczny trend staje się modą, umieszczanie certyfikatu ekologicznego na opakowaniu jest już nie tylko zabiegiem marketingowym, ale również koniecznością, aby produkt był lepiej postrzegany i częściej wybierany przez konsumentów.

Opakowania biodegradowalne

Opakowania biodegradowalne mogą być wytwarzane z tworzyw powstających z surowców odnawialnych, jak np. cukry pochodzące z trzciny cukrowej, kukurydzy, ziemniaków, czy z surowców kopalnych, takich jak np. węgiel kamienny, węgiel brunatny, ropa naftowa. Zgodnie z definicją European Bioplastics Association, biotworzywa to biodegradowalne tworzywa pochodzenia organicznego lub nieorganicznego.  Podział tworzyw polimerowych pod względem biodegradowalności, według European Bioplastics Association, to biotworzywa na bazie:

• skrobi,
• PLA (biopoliester wytworzony z kwasu mlekowego),
• PHA, PHB (naturalne polimery wytwarzane przez bakterie na drodze fermentacji),
• celulozy,

Biotworzywa na bazie skrobi

Wytworzone są one ze zdestrukturyzowanej skrobi, która ma właściwości termoplastyczne i jest odporna na wilgoć. Tworzywa na bazie termoplastycznej skrobi TPS zawierają jej do 50%. Mogą to być folie produkowane ze skrobi wymieszanej z termoplastycznymi poliestrami, wykorzystywane np. do produkcji materiałów opakowaniowych, czy artykułów higienicznych. Skrobie te, w połączeniu z innymi syntetycznymi polimerami (alifatycznymi, kopolimerami), mogą być stosowane np. w produkcji toreb zakupowych, opakowań do żywności, produktów higienicznych i kosmetycznych. W produkcji biodegradowalnych i kompostowalnych biopolimerów wykorzystywane są kombinacje takich surowców, jak skrobia, celuloza, oleje roślinne, cukry przetworzone w procesie fermentacji.

Biotworzywa na bazie PLA

Powstają z kwasu mlekowego uzyskanego na drodze bakteryjnej fermentacji kukurydzy, trzciny cukrowej, ale także biomasy odpadowej. Tworzywa te są sztywne, odporne na działanie tłuszczów i promieniowania UV, dobrze chronią przed przenikaniem tlenu, dwutlenku węgla i pary wodnej. Celem polepszenia ich właściwości tworzy się kopolimery PLA z innymi komonomerami lub kompozytami.

Biotworzywa na bazie PHA, PHB

Polihydroksyalkanolany (PHA) wytwarzane są przez bakterie w procesie fermentacji cukrów, czy oleju roślinnego. Struktura i właściwości uzyskanego PHA zależy od rodzaju bakterii i zastosowanego podłoża wzrostowego. Te naturalne tworzywa najczęściej stosowane są w produkcji implantów stomatologicznych i sztucznych tkanek.

Polihydroksymaślan (PHB), posiadający właściwości termoplastyczne polimer z grupy alifatycznych poliestrów, rozkładany jest przez bakterie glebowe, a także w warunkach wodnych do dwutlenku węgla i wody. Stosowany jest do wytwarzania opakowań dla przemysłu kosmetycznego. Jest składnikiem kopolimerów kwasu masłowego, walerianowego i heksanowego.

Biotworzywa na bazie celulozy

Celuloza znalazła zastosowanie do produkcji papieru, tektury, włókien i folii. Znana od dawna folia – celofan charakteryzowała się bardzo wieloma zaletami, w tym dobrą barierowością dla wilgoci, gazów, tłuszczów, związków chemicznych, termoodpornością, antystatycznością, a także podatnością na zgrzewanie. Poszukiwania lepszej alternatywy, a także bardziej przyjaznej dla środowiska doprowadziły do opracowania folii polipropylenowej – BOPP. Stosowana jest ona do pakowania wyrobów piekarniczych, do owijania opakowań zbiorczych produktów będących w pudełkach, np. herbaty, kawy, makaronów, a także do pakowania kosmetyków.

Dostępne na rynku polskim kompostowalne folie celulozowe NatureFlex, produkowane z surowców pochodzących ze źródeł odnawialnych, charakteryzują się bardzo dobrymi parametrami, w tym wysoką barierowością wobec gazów, zapachów, tłuszczów, związków chemicznych, naturalną antystatycznością, termoodpornością i przezroczystością. Stosowane są głównie w przemyśle spożywczym.

Biotworzywa na bazie ligniny

Podobnie jak celuloza i hemiceluloza lignina jest składnikiem drewna. W drewnie odpowiada za odporność na ściskanie i sztywność. Pod względem chemicznym lignina jest naturalnym polimerem, którego monomerami są związki organiczne pochodne alkoholi fenolowych. Stosowana jest do produkcji tacek, pudełek, torebek używanych w przemyśle spożywczym i farmaceutycznym.

Inne biotworzywa

Bogatym źródłem naturalnych polimerów są algi, stąd ogromne zainteresowanie ich zastosowaniem jako biotworzywem do produkcji opakowań. Składnikami alg najczęściej wykorzystywanymi do produkcji biodegradowalych tworzyw są polisacharydy, które mogą stanowić nawet 70% suchej masy surowca. Suszone i mielone algi można stosować w połączeniu z innymi polimerami naturalnymi. W postaci proszku lub granulek używane są w celu wytwarzania tworzywa, które jest wtryskiwane, formowane termicznie, wytłaczane w pęcherzyki lub nadmuchiwane. Biotworzywa z alg charakteryzują się bardzo dobrą sprężystością i elastycznością. Szczególnie kierowane są do przemysłu spożywczego, a także kosmetycznego.

Dobrym surowcem do produkcji biotworzywa są także otręby. Produkcją naczyń jednorazowych z biotworzywa uzyskanego z otrąb zajmuje się m.in. polska firma Biotrem. Naczynia te charakteryzują się estetyką i dobrą funkcjonalnością, możliwa jest ich konsumpcja. 

Literatura:

1. Fuhr L, Buschmann R, Freund J. Plastikatlas. Daten und Fakten über eine Welt voller Kunststoff. 1. Aufl. Heinreich-BöllStiftung und Bund für Umwelt und Naturschuzt Deutschland (edt.), 2019, Berlin.
2. Garbacz T. Opakowania biodegradowalne z tworzyw polimerowych. Przetwórstwo tworzyw 6,12: 568-572
3. Dyrektywa 94/62/WE Parlamentu Europejskiego i Rady z dnia 20.06.1994 w sprawie opakowań i odpadów opakowaniowych.
4. Rozporządzenie Ministra Zdrowia z 22.06.2007. (Dz.U. 2007, nr 129, poz.904 z zm.

tworzywa sztucznebiotworzywaskrobiaPLAprzemysł opakowaniowy