Pojawianie się nowych technologii w opakowalnictwie wzmaga zainteresowanie kluczowych uczestników łańcucha wartości kwestiami zrównoważonego rozwoju i ekologii. Choć te kwestie dotyczą każdej branży, w przypadku opakowań – biorąc pod uwagę ich krótki czas użycia oraz skalę zastosowania tworzyw sztucznych – mają znaczenie absolutnie priorytetowe.
Firma badawcza Smithers Pira w swym nowym badaniu zatytułowanym „10-letnia prognoza nt. przełomowych technologii zapewniających zrównoważony rozwój opakowalnictwa do 2028 roku” dokonuje przeglądu rynku opakowaniowego i powiązanych segmentów w celu identyfikacji 20 kluczowych innowacji technologicznych, które będą miały największe znaczenie w budowaniu „zielonej” przyszłości tej branży.
Opakowania w gospodarce obiegowej
Technologie ważne dla gospodarki obiegowej, na których koncentruje się raport Smithers Pira, można podzielić na cztery subkategorie:
– Innowacyjne surowce
– Postępy we wzornictwie i w materiałoznawstwie (z uwzględnieniem etapów przetwórstwa i obróbki)
– Ulepszenia w fazie dystrybucji i stosowania przez konsumentów
– Usprawnienia w zakresie przetwarzania końcowego
Surowce
Tworzenie naturalnych powłok barierowych stosowanych do ochrony tektury przed wodą lub tłuszczem oraz rosnące zapotrzebowanie na kubki papierowe nadające się do ponownego przetworzenia to dwa przykłady nowych priorytetów rynkowych, których efektem jest poszukiwanie rozwiązań materiałowych najlepiej nadających się do recyklingu po zużyciu. Marki produktów konsumenckich przeznaczonych dla usług gastronomicznych stanowią kluczowy czynnik przyspieszający powstawanie takich rozwiązań i jednocześnie są dostawcą wielu rozwiązań technologicznych takich jak bioplastyczne warstwy powlekające czy konstrukcje opakowań umożliwiające łatwe frakcjonowanie różnych materiałów w zakładach zajmujących się recyklingiem.
Ogółem biotworzywa – czyli polimery uzyskane z cukrów i białek pochodzenia naturalnego, nie zaś z ropy naftowej – stanowią efektywną metodę zrównoważonego pozyskiwania materiałów na opakowania. Biotworzywa jako rozwiązanie opakowaniowe są już obecne w kilku segmentach produktowych, m.in. opakowaniach foliowych, pudełkach tekturowych na płyny oraz butelkach na napoje gazowane (co zawdzięczamy proaktywnej polityce czołowych dostawców napojów, np. koncernowi Coca-Cola). Relatywnie niski koszt ropy naftowej utrudniał w ostatnich latach szerszą ekspansję tych rozwiązań, mimo to obserwujemy ich komercyjny rozwój na coraz większą skalę, który z pewnością będzie skutkował zwiększeniem nakładów na takie rozwiązania w najbliższej przyszłości.
Istnieje ryzyko, że szersze, komercyjne zastosowanie pierwszej puli biotworzyw – zwykle pozyskiwanych z surowców pochodzenia rolniczego – może przyczyniać się do zmniejszania areałów rolnych, np. w obszarach tropikalnych, co nie jest dobrą wiadomością, jeśli wziąć pod uwagę skalę głodu na świecie. Dlatego raport Smithers Pira wśród wspomnianych innowacji technologicznych wymienia na miejscu #2. rozwiązania do produkcji biotworzyw ze źródeł alternatywnych: z odpadów powstających w ramach gospodarki rolnej i produkcji papierniczej, z uprawy roślin na gruntach marginalnych (na ogół wcześniej niezagospodarowanych), a nawet z odpadów metanu.
W początkowej fazie ekspansji celem biotworzyw miało być tworzenie bardziej zrównoważonej alternatywy dla istniejących typów polimerów. W przyszłości umożliwią one produkcję nowych polimerów o ulepszonych właściwościach na dużą skalę; przykładem może być polimer PEF (polietylen-2,5-furandikarboksylan), który wykazuje znacznie lepsze własności barierowe względem gazów, większą wytrzymałość na rozciąganie oraz stabilność termiczną od każdego gatunku PET.
Wybór wzornictwa/materiałów
Stanowi on dla producentów i marek najłatwiejszy sposób na szybkie zmniejszenie negatywnego wpływu ich opakowań na środowisko. Zmniejszanie masy (tzw. lightweighting) dotychczas produkowanych opakowań to innowacja, która znalazła się na miejscu #7. listy jako rozwiązanie o dużym potencjale zysków w raportowanym okresie (do 2028 r.).
Zamiast „odchudzać” istniejące opakowania, niektóre sektory decydują się na zastępowanie ich nowymi, ale o zbliżonych własnościach. Wiele z obecnych innowacji dotyczy rozwiązań do zamykania i otwierania opakowań, pozwalających na wielokrotny dostęp do zawartości czy zabezpieczających ją przed dostępem dzieci (ex aequo miejsce #13.).
Z punktu widzenia producentów jedną z najprostszych metod poprawy ekologiczności opakowań jest takie ich projektowanie, by ułatwić rozdzielenie różnych frakcji materiałowych po zakończeniu ich cyklu życiowego (miejsce #7.). Rozwiązaniem na przyszłość, które wpisuje się w ten scenariusz, jest ewolucja jednowarstwowych foliowych materiałów barierowych na opakowania giętkie (np. torebki) – zajmuje ono miejsce #13.
Faza użytkowania
Faza użytkowania – czyli czas między opuszczeniem fabryki przez zapakowany produkt a skierowaniem zużytego opakowania do strumienia odzysku odpadów – jest często ignorowana przez rzeczników zrównoważonego rozwoju. Najważniejsze w tej fazie jest zagwarantowanie, że produkty, zwłaszcza te łatwo się psujące (takie jak żywność czy farmaceutyki), dotrą do klienta w idealnym lub co najmniej dobrym stanie. Instytut Badań Klimatycznych z Poczdamu ocenia, że od 30% do 40% żywności produkowanej globalnie w ogóle nie trafia do konsumpcji; nie zmienia to faktu, że w trakcie jej produkcji co roku do atmosfery trafia ok. 0,5 gigatony dwutlenku węgla.
Najważniejszą technologią w tym obszarze są inteligentne etykiety na opakowania (miejsce #6.), które kontrolują i informują konsumentów, czy zawartość kupionego przez nich opakowania jest bezpieczna do spożycia. Liczba możliwych rozwiązań jest tu bardzo duża; należą do nich wszelkie czujniki – chemiczne lub elektroniczne – umieszczane na paczkach i sprawdzające temperaturę oraz nieustannie monitorujące zmiany w zawartości gazów, co jest oznaką psucia się zawartości opakowań.
Innym zastosowaniem technologii cyfrowej (miejsce #14.) jest pogłębiona analiza danych w łańcuchu dostaw oraz przy realizacji przesyłek logistycznych. Wspomniane procesy są w stanie zagwarantować optymalne wykorzystanie logistyki transportu łatwo psujących się produktów, od magazynów po przewóz, co ogranicza straty żywności i gwarantuje konkretne oszczędności finansowe dla sprzedawców. Szczególną uwagę przyciąga oprogramowanie typu blockchain, które jest w stanie śledzić drogę produktu, nawet jeśli zawartość palety została podzielona albo przepakowana w trakcie swej podróży do konsumenta.
Handel internetowy (e-handel) to kwitnący segment sektora sprzedaży detalicznej. Z perspektywy środowiskowej jest on korzystny, ponieważ pozwala ograniczyć zużycie prądu i ogrzewania w miejscu sprzedaży; z drugiej strony pociąga za sobą wzrost natężenia ruchu samochodów dostawczych oraz – na ogół – poziom zużycia opakowań. Dane Smithers Pira sugerują, że w latach 2017-2022 wartość opakowań wykorzystywanych przez ten kanał dystrybucyjny niemal się podwoi, z 28,1 mld dolarów do 55 mld dolarów. I choć większość wspomnianych opakowań jest wykonanych z tektury falistej, która nadaje się do ponownego przetworzenia i może być produkowana z surowców z odzysku, to tego samego nie można powiedzieć o elementach zabezpieczających, takich jak poduszki powietrzne, folie bąbelkowe czy ochronne kształtki ze spienionego polistyrenu, których profil ekologiczny jest dużo mniej korzystny. Odpowiedzią branży jest tworzenie bardziej przyjaznych dla środowiska elementów zabezpieczających opakowania dla e-handlu (miejsce #15.) z wykorzystaniem papieru lub biomateriałów, które mogą zastąpić plastikowe poduszeczki czy granulat ze spienionego polistyrenu (EPS).
Przetwarzanie końcowe
Faza końcowej obróbki zużytych opakowań zgromadziła najwięcej technologii zidentyfikowanych w badaniu Smithers Pira. Wynika to z faktu, że część technologii w obszarze wyboru surowców działa również tutaj – tekturowe kubki nadające się do recyklingu czy naturalne powłoki barierowe są ekologiczne, ponieważ umożliwiają efektywny odzysk masy tekturowej.
Głównymi czynnikami ekonomicznymi są w tym przypadku jakość oraz czystość recyklatu. Nawet śladowe zanieczyszczenia tworzywami lub innymi materiałami mogą istotnie ograniczyć jego użyteczność, a w rezultacie obniżyć wartość postkonsumenckich odpadów opakowaniowych do poziomu, w którym ich odzysk i ponowne przetworzenie staną się komercyjnie nieopłacalne.
Ten czynnik jest powodem, dla którego bardzo wysokie oceny zbiera tzw. recykling NIR, czyli odzysk z użyciem detektorów bliskiej podczerwieni, który staje się kamieniem milowym umożliwiającym doskonalsze sortowanie, a w efekcie ograniczenie skali zanieczyszczeń odpadów polimerowych. O ile jego wpływ na branżę ogranicza rozdział odpadów już w trakcie zbiórki, to znaczenie recyklingu NIR rośnie w przypadku sortowania dużych ilości mieszanych odpadów poużytkowych z dużymi prędkościami.
Istnieje szczególne zapotrzebowanie na recykling większych ilości tworzyw sztucznych. Wynika to z jednej strony z prawodawstwa Unii Europejskiej (którego wyrazem jest nowa Strategia ds. Tworzyw Sztucznych), a z drugiej z zamknięcia dla odpadów plastikowych drogi do Chin. Jeszcze w I kwartale 2018 r. duże ilości tworzyw nadających się do recyklingu trafiały tam z Europy i Stanów Zjednoczonych; nowe przepisy wprowadzone przez chiński rząd zakazały importu 24 typów zanieczyszczonych odpadów. W rezultacie z dnia na dzień kraje, z których pochodzą, musiały radzić sobie z nimi same. Ponieważ zaś wartość materiałów z odzysku rośnie, pojawił się ważny trend w gospodarkach cyrkularnych, by wykorzystywać je jako przydatny surowiec o wartości komercyjnej. Pomocą służą w tym nowe technologie pozwalające na nieskomplikowany handel na wolnym rynku poza konwencjonalnymi kanałami (miejsce #16.).
Efektywne odbarwianie tektury falistej i tworzyw giętkich (miejsce #3.) cechuje taka sama dynamika komercjalizacji. W przypadku polimerów giętkich, które na ogół zawierają znacznie większą ilość farb od formatów sztywnych, pozwoli to na wykorzystanie zrecyklowanych materiałów na znacznie szerszą skalę. Jeśli chodzi o opakowania papierowe, ważne jest usuwanie farb zawierających potencjalne zanieczyszczenia takie jak oleje mineralne. Obawa, że mogą one przenikać do żywności z opakowań pierwotnych, jeśli zostały wykonane z materiału pochodzącego z odzysku, znacząco obniża wartość tektur z recyklingu.
Ten sam cel – produkcja materiałów, które mogą być ponownie wykorzystane do pakowania żywności i napojów – leży u podstaw potencjału technologii do czyszczenia surowców skierowanych do recyklingu (miejsce #9.), jako że te segmenty wspólnie stanowią głównego odbiorcę tworzyw sztucznych, a ich wartość w 2017 r. sięgnęła globalnie 330 mld dolarów.
Opracowano na podstawie materiałów Smithers Pira
Alfa-Print Sp. z o.o.
ul. Świętokrzyska 14A
00-050 Warszawa
