Każdego roku na świecie produkuje się ponad 6 mln ton chipsów. Większość z nich jest sprzedawana w torebkach takich jak ta. Zazwyczaj są one wykonane z wielu mikrowarstw tworzyw sztucznych i aluminium. Każda warstwa służy innemu celowi i są zaprojektowane tak, aby przekąski były świeże i chrupiące przez sześć miesięcy lub dłużej. Ta stosowana we wszystkim — od saszetek na jogurt po opakowania na sok — wyrafinowana konstrukcja stworzyła jednak poważny problem dla środowiska, ponieważ materiał ten prawie zawsze trafia na wysypiska śmieci.
Torebki są uważane za “niemożliwe” do recyklingu
— mówi Anish Malpani, założyciel Without.
Anish Malpani rzucił pracę w finansach i poświęcił swoje życie rozwiązaniu tego problemu. Od 2021 r. jego startup przetworzył 300 tys. torebek po chipsach na okulary przeciwsłoneczne. Dlaczego jednak te opakowania tak trudno jest recyklingować? I czy duże firmy robią cokolwiek, aby rozwiązać ten problem?
Torby na chipsy przeszły prawdziwą rewolucję
Na początku XX w. chipsy były często sprzedawane z otwartych beczek oraz szklanych słoików i pakowane w papierowe torby, w których zachowywały świeżość tylko przez jeden dzień. W kolejnych dziesięcioleciach firmy pakowały je w papier woskowany lub pergaminowy, a także w puszki, aby wydłużyć okres przydatności do spożycia.
W latach 50. producenci zaczęli sprzedawać chipsy w celofanowych i papierowych torebkach wyłożonych folią aluminiową, wydłużając ich okres przydatności do spożycia o kilka tygodni. Oferowały one lepszą odporność na wilgoć i światło, ale nie były hermetycznie zamknięte.
W latach 70. rewolucyjny proces zwany koekstruzją umożliwił producentom nakładanie kilku rodzajów plastiku w jedną folię, tworząc pierwszą generację opakowań wielowarstwowych.
W latach 80. wiele produktów spożywczych sprzedawano w opakowaniach trójwarstwowych.
Obecnie niektóre opakowania wielowarstwowe (MLP) mogą mieć nawet 11 warstw. Środek nowoczesnej torebki na chipsy jest zwykle wykonany z tworzywa sztucznego odpornego na olej, tłuszcz i wilgoć. Nie blokuje on jednak w pełni dostępu tlenu i światła, więc często pokrywa się go aluminium, które tworzy najbardziej wewnętrzną warstwę.
Zewnętrzne warstwy torby muszą być mocne, elastyczne i musi się dać na nich drukować. Są więc wykonane z dwóch tworzyw sztucznych. Warstwa wewnętrzna zawiera grafikę, a najbardziej zewnętrzna warstwa chroni ją.
Zanim torba zostanie zamknięta, wypełnia się ją azotem, aby stworzyć odpowiednie warunki o niskiej zawartości tlenu i wilgoci. Taka konstrukcja sprawia, że chipsy zachowują świeżość i chrupkość przez sześć miesięcy. Ta zwodniczo prosta konstrukcja jest wszędzie.
W 2023 r. świat wyprodukował wystarczającą dużo MLP, aby zapełnić około 4 mln śmieciarek.
Większość zakładów recyklingu nie dysponuje technologią umożliwiającą oddzielenie lub przetworzenie tych opakowań. Dlatego zwykle trafiają na wysypiska śmieci lub do spalarni.
MLP to czarna owca w rodzinie tworzyw sztucznych. Nikt nie chce tego materiału
— mówi Anish.
|
Business Inisder
Opakowania wielowarstwowe to ogromny problem
Dotyczy to również większości zbieraczy odpadów, którzy zwykle nie mogą sprzedawać tego wszechobecnego rodzaju śmieci.
Lubna Anantakrishnan, koordynatorka, SWaCH: Znalezienie rozwiązania, w którym zbieracze mogą otrzymać uczciwą rekompensatę, ma dla nich ogromne znaczenie.
Lubna Anantakrishnan pracuje dla SWaCH — spółdzielni zbieraczy odpadów, która zaczęła zbierać MLP dopiero po tym, jak jeden z dużych producentów zaczął za to płacić. Obecnie Anish co miesiąc kupuje od SWaCH 100 kg cienkich plastikowych opakowań. Siedziba Without jest jednym z niewielu miejsc na świecie, które mogą poddawać MLP recyklingowi.
Anish: Zrozumieliśmy, że jest to problem i wybraliśmy coś, nad czym nikt nie chce pracować. Na początku wiele osób uważało nas za idiotów. Mówili: “co wy robicie? To nie ma żadnego sensu”.
Anish i jego zespół spędzili dużo czasu, kupując i modyfikując popularne maszyny produkcyjne, takie jak niszczarki i wytłaczarki, aby poddać te opakowania recyklingowi.
Anish: To nie jest tak, że wszystkie z nich zostały zaprojektowane przez nas lub można je kupić od ręki. To kombinacja tych dwóch czynników. To niczym układanka, w której musieliśmy znaleźć pewne elementy i stworzyć je.
Pierwszą z maszyn jest zmodyfikowana niszczarka. Jest wyposażona w specjalny odkurzacz, który wsysa lekkie folie, aby maszyna się nie zatkała.
Jak wygląda recyckling opakowań po chipsach?
Anish: MLP lub paczki chipsów są bardzo lekkie, więc czasem bardzo trudno jest je rozdrobnić. Potrzebna jest dodatkowa siła, by zassać materiały, aby następnie zostały prawidłowo rozdrobnione. W pierwszej niszczarce mogliśmy rozdrabniać tylko około kilograma materiałów w ciągu godziny. Teraz rozdrabniamy 10 kg w ciągu godziny.
Pracownicy myją płatki, aby usunąć z nich klej i brud. Następnie wyjmują je z wody i przenoszą na stojaki do suszenia. Technik waży wysuszone płatki przed załadowaniem ich do maszyny, która jest prawdziwą innowacją firmy. To 100-litrowy reaktor, który osiąga temperaturę około 250 st. C. i oddziela warstwy. Opracowanie właściwego procesu zajęło dwa lata.
Anish nie ma wykształcenia naukowego, więc kiedy założył Without, umieścił ogłoszenie w Internecie, szukając kogoś, kto pomógłby mu zbudować maszyny do recyklingu tego, co nie nadaje się do recyklingu.
Powiedziałem: “hej, szukam naukowca, który pomoże mi się tym zająć”
W ten sposób Anish znalazł doktora Jitendrę Samdaniego. Głównym wyzwaniem Jitendry było odkrycie, jak oddzielić mieszankę powszechnie używanych tworzyw sztucznych, które tworzą MLP.
Jitendra Samdani, główny naukowiec, Without: To dlatego ludzie nie decydują się na recykling MLP. Nie jest to proste.
Jitendra wykonał ponad 1000 eksperymentów, aż odkrył właściwą reakcję, która pozwoliła wyizolować trzy najpopularniejsze rodzaje tworzyw sztucznych:
- polipropylen,
- polietylen i
- PET.
To była dla nas przełomowa chwila
— powiedział Jitendra.
Jitendra zbudował reaktor w celu standaryzacji i skalowania swojego nowego procesu. Wykorzystuje on wodę o wysokim pH do wywołania reakcji, która częściowo oddziela warstwy. W wyniku reakcji rozpuszczone zostaje aluminium i rozbity plastik PET na podstawową strukturę molekularną.
Anish: Otrzymujemy w ten sposób kilka elementów składowych.
Obecne laboratorium badawczo-rozwojowe może oddzielić około 8 kg materiału dziennie, ale Anish chce zbliżyć się do 100 kg, zanim otworzy większy zakład.
Anish: Wciąż pracujemy nad poprawą tempa reakcji, ponieważ musimy mieć pewność, że możemy to zrobić w możliwie najbardziej wydajny sposób.
|
Business Inisder
Proces recyklingu jest wieloetapowy
Reakcja pozostawia po sobie mieszankę tworzyw sztucznych, ale część z nich nie może być wykorzystana do produkcji okularów przeciwsłonecznych. Anish chce produkować z nich cegły, ale na razie są one po prostu przechowywane na miejscu. Aby uzyskać potrzebny plastik PET, pracownicy myją mieszankę w kwasie siarkowym. Następnie ładują płatki do beczki z wodą i podłączają dwa węże do urządzenia, które nazywa się hydrocyklonem.
Hydrocyklon jest zwykle stosowany w rolnictwie i wykorzystuje siłę odśrodkową do oddzielania piasku i błota od wody. W tym przypadku siła ta oddziela lżejsze tworzywa sztuczne, takie jak polipropylen i polietylen, od cięższych tworzyw sztucznych, takich jak PVC i nylon.
Materiał jest w sposób ciągły przepuszczany przez beczkę i hydrocyklon przez 45 minut, aż pozostaną tylko lżejsze tworzywa sztuczne, które są zbierane od góry. Tworzywa sztuczne są suszone przez noc w temperaturze 60 st. C.
Rano pracownicy usuwają płatki i przepuszczają je przez maszynę, która zagęszcza je do bardziej stałej formy. Następnie pracownicy ładują je do maszyny mieszającej i posypują niektóre z naturalnie zielonych materiałów drobnym, czarnym proszkiem na bazie węgla.
Anish: Nasz materiał nie jest przezroczysty. Jest zielony, szary lub czarny.
Technik wsypuje płatki do zrobionej na własne potrzeby wytłaczarki dwuślimakowej, która miesza, topi i wypycha tworzywo sztuczne w postaci filamentu.
Anish: Nie dodajemy żadnego pierwotnego tworzywa, ale dodajemy domieszki i kompatybilizatory, aby nadać mieszance energię i żywotność.
Domieszki te obejmują szeroko stosowane substancje chemiczne, które poprawiają jakość i trwałość plastiku. Filament opuszcza wytłaczarkę, mając temperaturę 200 st. C. i jest szybko chłodzony za pomocą zbiorników z wodą. Kolejna maszyna tnie filament na granulki.
Plastik z recyklingu często zaczyna swoją podróż w formie granulatu, zanim zostanie ukształtowany w produkt końcowy. Anishowi zajęło ponad dwa lata, aby dowiedzieć się, jaki to będzie produkt.
Anish: Przeprowadziliśmy więc burzę mózgów i z 400 różnych produktów wybraliśmy 70. Przyjrzeliśmy się 27 różnym parametrom takim jak podekscytowanie zespołu, złożoność, średnia liczba wyszukiwań na Amazonie, marże i tym podobnych. Okulary przeciwsłoneczne uzyskały bardzo wysokie wyniki.
Jak z opakowań po chipsach zrobić okulary przeciwsłoneczne
Granulki są topione i wstrzykiwane do form do robienia oprawek i zawiasów. Anish szacuje, że jedna para okularów wymaga około pięciu paczek chipów. Ramię robota nakłada na zawiasy logo i kod QR, dzięki czemu kupujący wiedzą, gdzie i kiedy zostały wykonane ich oprawki. Pracownicy montują każdą parę poprzez ręczne cięcie plastikowych soczewek importowanych z Chin i skręcanie oprawek.
Jesteśmy wyprodukować od 500 do 1000 okularów przeciwsłonecznych miesięcznie
— mówi Anish.
W sumie firma poddała recyklingowi 1500 kg MLP.
Anish: To prawie 300 tys. paczek chipsów. Wydaje się dużo, ale to niewiele. Jesteśmy jak kropla w oceanie.
Na razie Without sprzedaje okulary tylko online w Indiach za 10 dol. za sztukę. Anish ma jednak nadzieję rozszerzyć sprzedaż na USA, Europę, Australię i Nową Zelandię. Proces Anisha jest skomplikowany, ale do opracowania go potrzebny był tylko mały zespół. Dlaczego więc wszyscy tego nie robią?
Większość maszyn do recyklingu tworzyw sztucznych jest zaprojektowana do obsługi jednego rodzaju, takiego jak PET, PVC lub HDPE. Przetwarzanie mieszanych tworzyw sztucznych wymagałoby modernizacji starego sprzętu lub opracowania nowych maszyn, które potrafiłyby je wykrywać i oddzielać.
Separacja prawie nigdy nie ma miejsca, więc nie istnieje rynek na mieszane materiały, z którymi pracuje Anish. Opłacalny recykling ich jest praktycznie niemożliwy. Poszukaliśmy i poza około pół tuzinem projektów pilotażowych MLP prawie nigdy nie jest poddawany recyklingowi na skalę komercyjną.
|
Business Inisder
Recykling nieopłacalny? Brutalna prawda
Jeden z tych projektów realizowany jest na University of Wisconsin-Madison, gdzie profesor George Huber i jego zespół spędzili sześć lat na opracowywaniu sposobu przetwarzania MLP przy użyciu rozpuszczalników. Nazwali go STRAP, co jest skrótem od Solvent Targeted Recovery And Precipitation (ukierunkowane odzyskiwanie i wytrącanie rozpuszczalników).
George Huber, profesor technologii chemicznej, University of Wisconsin-Madison: Oto folia, który stworzyliśmy, gdy wyciągnęliśmy polietylen z tego. Cofnęliśmy się o krok, zrobiliśmy proszek, granulki, a następnie od nowa zrobiliśmy folię.
Zespół STRAP buduje zakład pilotażowy, w którym może przetwarzać około 25 kg MLP w ciągu godziny. Aby jednak było to opłacalne, będą musieli poddawać recyklingowi co najmniej 20 razy więcej.
Jeśli uda się zwiększyć wydajność do 1000 kg w ciągu godziny, będzie naprawdę dobrze
— mówi George.
Taka skala wymaga ogromnych zasobów. Tak naprawdę wiele programów recyklingu MLP jest możliwe tylko dzięki dotacjom od korporacji. Pamiętacie, w jaki sposób SWaCH zaczął zbierać MLP? Stało się to dzięki temu, że program sponsoruje produkujący go gigantyczny dostawca żywności zwany ITC.
Lubna: Jeśli spojrzeć tylko na koszty zakupu od zbieracza odpadów, agregacji i sortowania, a następnie dostarczenia ich do recyklera, to zyski z MLP nie są obecnie wystarczające, aby było to opłacalne.
Inne firmy również zmagały się z problemem odpadów MLP, częściowo dlatego, że opakowania te są tak popularne wśród konsumentów. W 2010 r. firma SunChips wypuściła kompostowalną torebkę na chipsy wykonaną z PLA — biodegradowalnego plastiku pozyskiwanego ze skrobi kukurydzianej. Chociaż faktycznie nadawała się ona do kompostowania w kompostowniku większym niż 2 m sześc., to klienci narzekali na hałas.
Dziennikarka telewizyjna: Jaki jest jedyny problem? Brzmi jak burza gradowa.
Sprzedaż SunChips spadła, a firma zaprzestała produkcji torebek 18 miesięcy po ich wypuszczeniu. W 2022 r. firma Frito-Lay również wprowadziła kompostowalną torbę dla swojego produktu Off The Eaten Path. Była ona cichsza, ale można ją było rozłożyć tylko za pomocą kompostownika przemysłowego, a nie zwykłego, który znajduje się na podwórku.
12 mln kartonów po mleku miesięcznie. Jak dzieci w Tajlandii uczą się segregacji od najmłodszych lat
W tym samym roku jeden z największych producentów MLP na świecie, szwajcarska firma Tetra Pak, rozpoczęła współpracę ze szkołami w Tajlandii w celu recyklingu kartonów po mleku, które są następnie przerabiane na różne materiały budowlane. Ta szkoła zużywa około 5000 pojemników miesięcznie i prawie wszystkie z nich są poddawane recyklingowi.
Pornchanok Marit, uczennica szkoły w Hua Mak: Codziennie rano ochotnicy rozdają mleko. Gdy je wypijemy, zgniatamy kartony tak, jak nauczyli nas tego nauczyciele.
Nutthawut Ledpakdewatanakul, nauczyciel w szkole w Hua Mak: Chcieliśmy nauczyć uczniów segregacji odpadów, aby mogli pomóc społeczeństwu.
Program recyklingu działa w ponad 400 szkołach w Bangkoku, a także w 150 punktach zbiórki w całej stolicy. Kartony trafiają do Eco Friendly Thai — firmy recyklingowej, która specjalizuje się w pojemnikach na napoje i zużytym papierze. Zakład w Ratchaburi przetwarza około 12 mln kartonów miesięcznie. Najpierw trzeba je rozłożyć na części, aby łatwiej było oddzielić karton od plastiku i aluminium.
Ścianki kartonów produkowanych przez Tetra Pak mają sześć warstw. Wszystkie można poddać recyklingowi, ale wiele zakładów nie dysponuje maszynami, które mogłyby przetworzyć je wszystkie naraz.
- Około 70 proc. kartonu to papier, który stanowi konstrukcję.
- Polietylen stanowi 20 proc. i pomaga uszczelnić opakowanie.
- Ostatnie 5 proc. to aluminium.
Cienka folia pomaga utrzymać świeżość zawartości i wydłuża okres przydatności produktu do spożycia. Specjalny proces ogrzewania sterylizuje zarówno produkt, jak i opakowanie, dzięki czemu niektóre produkty mogą być przechowywane nawet przez rok.
Hydropulper rozbija warstwy na drobne kawałki. Następnie pudełka przechodzą przez trzy filtry, aby oddzielić i usunąć papier. Każdy filtr jest drobniejszy od poprzedniego. Wszelkie ścieki są pompowane z powrotem do rozwłókniacza.
Woda wykorzystywana w procesie recyklingu może być wykorzystana ponownie
— mówi Veriss Chandrathip, dyrektor handlowy, Eco Friendly Thai.
Resztki plastiku i aluminium trafiają na to wysypisko. Zostaną one przerobione na materiały budowlane, takie jak cegły i pokrycia dachowe. Pulpa jest przewożona do innego zakładu, gdzie zostanie przerobiona na papier toaletowy i karton. To jednak zaledwie ułamek całkowitej produkcji Tetra Pak.
Firma twierdzi, że w 2023 r. odzyskała 390 mln pojemników, czyli zaledwie 7 proc. kartonów sprzedanych w samej Tajlandii. Nowe technologie to obietnica, że recykling będzie bardziej wydajny, ale mało prawdopodobne jest, że będziemy w stanie poddać recyklingowi naszą drogę do wyjścia z tego problemu.
Przyszłość opakowań wielowarstwowych. Jaka jest odpowiedzialność producenta?
Globalny rynek opakowań wielowarstwowych rośnie. Wyprzedza on inne rodzaje opakowań do żywności. Do 2023 r. rynek ten był wart ponad 250 mld dol. UE chce, aby do 2030 r. wszystkie opakowania do żywności nadawały się do recyklingu lub ponownego użycia. Będzie to jednak bardzo trudne, jeśli zakłady nie będą w stanie zidentyfikować, posortować i poddać recyklingowi opakowań wielowarstwowych.
Producenci wytwarzający MLP powinni być odpowiedzialni za materiał, którego używają, oraz za rozwiązanie problemu związanego z tym rodzajem plastiku
— mówi Lubna.
Niektóre marki powracają do jednowarstwowych folii plastikowych, takich jak te produkowane przez firmę Toppan. Nie są one jednak idealne.
George: Obecnie nie umiemy zbyt dobrze recyklingować folii. Dlatego nikt nie kupuje tych jednowarstwowych materiałów.
Na razie Anish planuje kontynuować udoskonalanie swojego procesu, próbując sprawić, by działał na skalę przemysłową.
Nie szukam szybkiego rozwiązania. Szukam prawdziwej, systemowej, trwałej zmiany. To wymaga czasu i zaangażowania. Wtedy zaczyna się prawdziwa praca i prawdziwy wpływ na środowisko
— mówi Anish.
Tłum. Piotr Nalazek
