Biopochodne butelki i tacki z odpadów browarniczych
Opakowania wykonane z surowców odnawialnych muszą chronić produkty, być kompatybilne z urządzeniami przemysłowymi i nadawać się do recyklingu po użyciu. W miarę jak unijne przepisy dotyczące opakowań(odnośnik otworzy się w nowym oknie) motywują do zmian w kierunku opakowań nadających się do ekonomicznego recyklingu, finansowany ze środków UE projekt BioSupPack(odnośnik otworzy się w nowym oknie) połączył te wymagania w jeden łańcuch wartości. Projekt ten, wspierany przez program „Horyzont 2020”(odnośnik otworzy się w nowym oknie) i koordynowany przez hiszpańskie Centrum Technologii Tworzyw Sztucznych AIMPLAS(odnośnik otworzy się w nowym oknie), wykorzystywał wysłodziny browarnicze, czyli pozostałości słodu po procesie warzenia, do produkcji polihydroksyalkanianów (PHA), naturalnych poliestrów wytwarzanych przez mikroorganizmy. Prace związane z pakowaniem i recyklingiem obejmowały sztywne formaty, sortowanie odpadów i dwie metody odzyskiwania materiałów.
Testy opakowań PHA obejmujące butelki, tacki i ekspozytory
W ramach projektu BioSupPack opracowano formaty dla produktów spożywczych, pielęgnacji domu i napojów. Najbardziej zaawansowanym rozwiązaniem był formowany wtryskowo ekspozytor na butelki piwa, stosowany w sektorze HORECA. Koordynatorka projektu Rosa González Leyba z AIMPLAS mówi: „Ten ostatni był testowany w warunkach rzeczywistego użytkowania przez prawie rok — uzyskał bardzo pozytywne wyniki i opinie użytkowników końcowych”. Formuła PHA sprawdziła się również dobrze w procesie formowania wtryskowego. W przypadku opakowań na bazie włókien tacki na lody pokryte powłoką PHA wykazały obiecujące możliwości recyklingu, a wstępny przyspieszony test dał pozytywne wyniki w zakresie kompostowalności. Zespół projektu, wykorzystując półprzemysłową linię wytłaczania z rozdmuchem służącą do produkcji poprzez rozdmuchiwanie rozgrzanego tworzywa wewnątrz formy, dostosowywał parametry przetwarzania i stworzył dwa rozwiązania projektowe: jedną butelkę do dressingu i drugą do płynów do prania. Przeprowadzono testy mające na celu określenie parametrów butelek i sprawdzenie, w jaki sposób materiał wchodzi w interakcję z planowaną zawartością.
Sortowanie i recykling enzymatyczny do odzysku opakowań PHA
Podczas walidacji na pilotażowej linii do recyklingu prototyp sortujący BioSupPack zidentyfikował i oddzielił ponad 95% opakowań PHA z mieszanych odpadów opakowaniowych z tworzyw sztucznych. Resztki jedzenia są następnie usuwane poprzez mycie, a opakowania poddawane recyklingowi enzymatycznemu. Inne tworzywa pozostałe po sortowaniu nie będą stanowiły przeszkody dla recyklingu enzymatycznego, ponieważ enzymy oddziałują wyłącznie na PHA. Jak wyjaśnia González Leyba: „Jeśli chodzi o odpady pokonsumenckie, w projekcie uznano recykling enzymatyczny za bardziej odpowiednią metodę dla tego polimeru. Pozwala on odzyskać wartość materiału poprzez uzyskanie monomeru i ponowne wprowadzenie go do procesu produkcji PHA”. Odzyskany monomer, czyli molekularna cegiełka, może zostać wykorzystany do produkcji nowego PHA, w tym materiału nadającego się do opakowań mających kontakt z żywnością. W przypadku skrawków poprzemysłowych zastosowano inne podejście: recykling mechaniczny umożliwił ponowne wprowadzenie materiału odpadowego do mieszanin PHA do produkcji butelek. Istniejące zakłady wymagałaby zaadaptowania technologii sortowania do kierowania odpadów pokonsumenckich z PHA do obróbki enzymatycznej.
Opakowania PHA wymagają zwiększenia skali i testów bezpieczeństwa kontaktu z żywnością
Tacki i butelki wykonane z włókien wymagają badań na większą skalę, aby odkryć wszelkie dalsze potrzebne zmiany ich składu lub procesu przetwarzania. Oba prototypy poddano ogólnym testom migracji, które oceniają, czy substancje przenikają z opakowania. Zanim produkty mające kontakt z żywnością będą mogły trafić na rynek, wstępne badania muszą zostać uzupełnione o testy na obecność określonych substancji i związków umieszczonych ich w sposób niezamierzony. Wielkość produkcji ma również kluczowe znaczenie dla konkurencyjności cenowej w przypadku tworzyw sztucznych na bazie paliw kopalnych. Jak twierdzi González Leyba: „Optymalizacja produkcji PHA na większą skalę w Europie, przy użyciu różnych surowców, pozwoliłaby na obniżenie obecnych cen i rozpowszechnienie zastosowania tego materiału w różnych sektorach”. Zwiększenie skali produkcji PHA wymagałoby dalszych badań, inwestycji przemysłowych i niezawodnej logistyki wysłodzin. Zespół projektu BioSupPack stworzył model platformy internetowej łączącej europejskie browary oferujące wysłodziny z potencjalnymi użytkownikami w celu usprawnienia zarządzania surowcami i transportu niezbędnego do produkcji na większą skalę.
