Коммерческий переход на альтернативные типы упаковки не работает - так что же будет? Доктор Эшли Джанке, директор по исследованиям компании Teysha Technologies , занимающейся разработкой биоразлагаемых биопластов , объясняет, почему она считает, что исследования полимеров являются ключевыми. 

От бумажных соломок и хлопчатобумажных пакетов до бумажных картонных коробок для напитков и стеклянных бутылок за последние годы экологические проблемы привели к ряду изменений в пищевой и упаковочной промышленности. Многие из этих изменений возникли как реакция на антипластические настроения потребителей, но эти резкие изменения не так безопасны для окружающей среды, как могло бы показаться на первый взгляд. 

«Существует большое давление, чтобы перейти к альтернативам [пластмассам], которые не обязательно лучше с точки зрения воздействия на окружающую среду и климат». Этот комментарий сделал представитель супермаркета, опрошенный в недавнем отчете Plastic Promises, опубликованном Green Alliance в январе 2020 года.  


Хотя комментарий сделан с точки зрения розничной торговли, он суммирует проблемы, с которыми сталкиваются упаковочные предприятия во всем мире. В более широком отчете также обращается внимание на проблемы, связанные с заменой пластмасс, особенно когда существует потребительский спрос на ускорение перехода.  

Само собой разумеется, что планирование, проектирование производства, упаковка или производство пластмасс должны включать должный учет их воздействия на окружающую среду с инженерной и научной тщательностью. Тем не менее, экологические решения, вызванные давлением общественности - будь то рефлексия или из лучших побуждений - часто приводят к внезапным изменениям, которые вносятся без должного учета их последствий или разветвлений. Например, многие бренды напитков уже много лет используют обычные пластмассы в своих процессах. По мере роста осведомленности о проблеме загрязнения пластиком эти процессы были адаптированы для использования большего количества полимеров на биологической основе, таких как полиэтилентерефталат (ПЭТ), который подлежит вторичной переработке, но по-прежнему в основном производится из нефтехимических источников. Некоторые производители отошли от пластика и перешли на упаковку из стеклянных бутылок. который представляет собой первое из нескольких осложнений, возникающих при замене пластика. В частности, углеродный след. 

Углеродный след упаковки будет зависеть от производственного процесса, материала, источника и цепочки поставок. Как отмечается в обзоре, опубликованном Южноафриканским журналом промышленной инженерии в 2016 году, типичный потенциал глобального потепления (GWP) при производстве одной бутылки из ПЭТ объемом 500 мл составляет примерно 2858 граммов выбросов углекислого газа на гектолитр (гCO2-экв / гл). Для стеклянных бутылок объемом 300 мл он был значительно выше - 22 249 г CO2-экв / гл. Это составит всего 14,2 г выбросов CO2 на ПЭТ-бутылку объемом 500 мл по сравнению с 66,7 г на стеклянную бутылку объемом 300 мл. 

Конечно, это всего лишь один обзор, и дальнейшие исследования могут отличаться. Тем не менее, полученные результаты подчеркивают важность учета экологических последствий углеродного следа при выборе заменителей пластика. Точно так же выбор альтернатив требует тщательного рассмотрения имеющейся инфраструктуры утилизации.  

Когда розничный торговец фаст-фудом McDonald's запустил свои бумажные соломинки, он позже признал, что могут возникнуть проблемы с их переработкой, тогда как предыдущие пластиковые соломинки легко подлежали переработке. Аналогичным образом, в течение нескольких лет многие районы Великобритании сталкивались со значительными проблемами при переработке композитных картонных коробок Tetra Pak. Хотя эти картонные коробки продавались как экологически чистые, возникли проблемы из-за вкладышей из алюминиевой фольги и полиэтиленовых колпачков на упаковке.  

Сегодня с аналогичными проблемами сталкиваются производители напитков, меняя пластиковые бутылки на картонные коробки с внутренним покрытием. В последние годы это обычно делается многими брендами, принадлежащими супермаркетам, в попытке сократить потребление пластика. Большинство брендов предполагают, что их можно перерабатывать, но это часто зависит от имеющейся инфраструктуры рециркуляции, что является актуальной проблемой во многих странах. 

И все это без учета аспекта удобства потребителя. Несмотря на то, что у многих потребителей хорошие намерения, пластиковая упаковка и одноразовые изделия стали преобладать, потому что они удобны. Хрупкая стеклянная бутылка не обладает такими же универсальностью и удобством, как пластиковая. Это также представляет прямой и непосредственный риск для здоровья при неправильной утилизации - в конце концов, в Великобритании перерабатывается только 45 процентов отходов. 

Итак, какое решение? Неудивительно, что ответить на этот вопрос непросто. При выборе пластиковых заменителей необходимо учитывать множество нюансов, от их пригодности для вторичной переработки и потенциала глобального потепления (GWP) до их универсальности и пригодности для применения. Однако мы можем сказать с некоторой уверенностью, что исследования полимеров бесценны. 

Например, в Teysha Technologies мы потратили годы на всесторонние исследования биоразлагаемых биополимеров. Эти полимеры получены из полностью природного сырья и, что особенно важно, могут разлагаться в естественной среде за относительно короткий период времени. Одно из разработанных нами решений помогает преодолеть проблемы универсальности, с которыми традиционно сталкиваются биоразлагаемые полимеры и полимеры на биологической основе. 

Это решение представляет собой своего рода платформу plug-and-play, где можно использовать модифицированные мономеры натуральных продуктов и различные сомономеры. Добавки также могут использоваться для изменения свойств производимого полимера, что позволяет материаловедам создавать материалы, которые сильно различаются по своим тепловым, механическим свойствам и разлагаемости. 

Фактически, эти биоразлагаемые биополимеры могут быть идеальными кандидатами для замены обычных пластмасс, полученных из нефтехимического сырья. Эти полимеры можно было использовать без какого-либо ущерба для характеристик материала в данной области применения и без замены на более углеродоемкие или не подлежащие переработке альтернативы. 

Одна проблема, которую невозможно избежать, заключается в том, что эти изменения требуют времени. Однако если мы можем чему-то научиться из внезапной замены пластика в последние годы, так это тому, что переход на действительно более экологичные упаковочные материалы должен быть процессом, а не скачком. При истинных инвестициях в области инженерии и материаловедения нет причин, по которым проблемы окружающей среды не могут быть решены напрямую с помощью разработок в полимерных технологиях.