Naukowy postęp w połączeniu z ludzką innowacyjnością dają czasami zadziwiające rezultaty. Znajdują one odzwierciedlenie również w branży opakowań i mogą przybierać postać nowatorskich materiałów opakowaniowych, które dają nadzieję na powstrzymanie w przyszłości degradacji naszej planety.
Studenci AGH pracują nad biodegradowalnym opakowaniem
Studenci AGH przygotowują prototypowe, biodegradowalne opakowanie przeznaczone do przechowywania m.in. mleka i innej żywności o krótkim terminie przydatności. Opakowanie ma zawierać materiały pochodzenia naturalnego, które ulegają rozkładowi w minimum 90%. Takie rozwiązanie pozwoli zakwalifikować projektowane opakowanie do grupy odpadów możliwych do kompostowania, których produktami rozkładu będą tylko woda i dwutlenek węgla.
Do opracowania kartonu zainspirowała studentów dyrektywa, która zacznie obowiązywać na terenie Unii Europejskiej od 3 lipca 2021 r. Dotyczy ona ograniczenia oraz wycofania z użycia polimerów konwencjonalnych do zastosowań jednorazowych takich jak widelce, słomki czy kubki. Obecne działania organów UE związane z ochroną środowiska mają na celu ograniczenie stosowania materiałów o niedopasowanych właściwościach, tj. takich, których czas użytkowania odstaje od realnych potrzeb wynikających z zastosowania tych przedmiotów.
Biodegradowalny karton, nad którym pracujemy, jest bardzo pożądanym rozwiązaniem i ma realny wpływ na zmniejszenie zużycia w przemyśle spożywczym konwencjonalnych nierozkładalnych i zalegających na wysypiskach śmieci polimerów. Szczególnie dotyczy to najbardziej kłopotliwych opakowań warstwowych – podkreśla studentka Renata Radzewicz, przewodnicząca Koła Naukowego.
Projektowane przez studentów opakowanie będzie się składać z trzech głównych warstw: foliowej warstwy biodegradowalnej wykonanej z matrycy polimerowej, której celem jest zapewnienie przede wszystkim nieprzepuszczalności oraz ochrona przed uszkodzeniami mechanicznymi opakowania; warstwy konstrukcyjnej odpornej m.in. na ściskanie czy zgniatanie; oraz foliowej warstwy biodegradowalnej o wysokiej nieprzepuszczalności m.in. dla tlenu oraz światła.
Opiekun projektu dr inż. Piotr Szatkowski z Katedry Biomateriałów i Kompozytów dodaje: Materiałami, które zostaną̨ poddane badaniom, będą biodegradowalne żywice termoplastyczne, a w szczególności polilaktyd (PLA) oraz naturalne modyfikatory dodane w celu poprawy właściwości, np. włókna celulozowe. Ponadto finalny produkt powinien spełniać szereg wymagań umożliwiających jego użycie takich jak m.in.: niska transmisja światła oraz tlenu czy odporność na uszkodzenia. Karton powinien również być możliwy do wytworzenia przy pomocy znanych i przetestowanych metod, co ułatwiłoby implementację rozwiązania w obecnie stosowanych liniach produkcyjnych. W toku prac zostanie opracowana technologia oraz dobrane takie materiały, aby produkt finalny mógł zostać wprowadzony na rynek i skomercjalizowany, na czym nam bardzo zależy.
Nad projektem realizowanym w ramach Koła Naukowego Ceremit, działającego przy Wydziale Inżynierii Materiałowej i Ceramiki, pracuje blisko 20 osób z obszaru nauk dotyczących głównie materiałów, ale także inżynierii biomedycznej.
Opakowania z grzybni zastępują plastik
Firma Magical Mushroom Company (MMC) ogłosiła uruchomienie masowej produkcji biodegradowalnych opakowań z grzybów, które mają stanowić alternatywę względem tworzyw sztucznych, bowiem ulegają rozkładowi w przydomowym kompostowniku lub na kwietniku. Nowe, wyjątkowe opakowanie oferuje takie same własności – przy porównywalnym koszcie – jak konwencjonalny polistyren i od pewnego czasu jest wykorzystywane do ochrony towarów, od kuchenek przez kosmetyki i dużą gamę produktów codziennego użytku, w tym bezalkoholowy gin Seedlip firmy Diageo.
To niezwykłe opakowanie powstało dzięki technologii produkcji kompozytu z grzybni, opracowanej i opatentowanej przez amerykańską firmę Ecovative Design. W tym procesie odpady poprodukcyjne z płodów rolnych, takich jak konopie, chmiel, kukurydza i drewno, są łączone z grzybnią, czyli systemem korzeniowym grzyba. Ten żywy materiał jest następnie hodowany w trójwymiarowej formie w kształcie opakowania. Formy są potem wypiekane, co utwardza grzybnię i zapobiega jej dalszemu wzrostowi. Cały proces, od projektu do prototypu, trwa zaledwie 14 dni.
Opakowania produkowane przez MMC są w 100% biodegradowalne w warunkach domowych i rozkładają się w glebie w ciągu 40 dni oraz w wodzie po 180 dniach, co oznacza, że mają one rzeczywisty potencjał, by znacząco zmniejszyć ilość odpadów plastikowych w oceanach.
MMC Holding International, działająca pod nazwą The Magical Mushroom Company, posiada wyłączną licencję Unii Europejskiej, W. Brytanii i Irlandii na produkcję opakowań Mushroom. Jej pierwszy zakład w Esher (hrabstwo Surrey) rozpoczął produkcję w sierpniu 2020 r. i posiada zdolności wytwarzania ponad miliona opakowań rocznie.
Firma zamierza uruchomić drugą brytyjską fabrykę w 2021 r. i w ten sposób zwiększyć wydajność do ponad 3 milionów opakowań rocznie. Kolejne będą fabryki w Bułgarii i we Włoszech, które pozwolą produkować rocznie ponad 6 milionów opakowań na rynki europejskie. Trzecia fabryka w Europie (w Niemczech) ma zadebiutować w 2022 r.
MMC współpracuje już z wieloma kultowymi markami, które poważnie myślą o zmniejszeniu swojego wpływu na środowisko. Do obecnych klientów należą: Lush Cosmetics, Raine Marine, Bodyshop, Seed-lip (z grupy Diageo) oraz Tom Dixon.
Jadalne opakowanie z Coimbry
Zespół naukowców z portugalskiego Uniwersytetu w Coimbrze, we współpracy z kolegami z lokalnej Szkoły Rolniczej (ESAC), opracował metodę produkcji jadalnych opakowań uzyskanych z odpadów pochodzących z sektorów przetwórstwa produktów spożywczych i rybnych.
Jadalne opakowanie, opisane jako zrównoważona alternatywa dla plastiku, przybrało formę folii stworzonej z odpadów otrzymanych z żywności, m.in. skórek ziemniaków i pigwy, owoców niespełniających standardowych wymagań oraz muszli skorupiaków – brzmi oświadczenie wydane przez uniwersytet. Oprócz funkcjonowania jako powłoka na żywności wydłużająca czas przydatności do spożycia produktów sprzedawanych w sklepach, opakowanie może być również spożywane – zdradzają autorzy projektu.
Nowe opakowanie stworzone przez Marisę Gaspar, Marę Braga i Patrícię Almeida Coimbra z Centrum Badawczego Inżynierii Procesów Chemicznych i Produktów Leśnych Wydziału Nauki i Technologii Uniwersytetu w Coimbrze (FCTUC) zostało stworzone zasadniczo w celu powlekania owoców, warzyw i serów, a z uwagi na zawartość związków bioaktywnych/nutraceutycznych, takich jak przeciwutleniacze i probiotyki w jego strukturze, także ze względu na potencjalny korzystny wpływ na zdrowie.
Dzięki opakowaniu możliwe jest na przykład gotowanie brokułów lub szparagów bez konieczności zdejmowania opakowania, ponieważ otaczająca je folia składa się z naturalnych składników odżywczych o właściwościach zdrowotnych – czytamy w oświadczeniu.
Produkujemy zróżnicowane kompozycje foliowe, wykorzystując prawie w całości odpady, które zawierają związki o rozmaitych własnościach. Skórka ziemniaka ma więcej skrobi, a skórka pigwy więcej pektyny, czyli mamy dwa strukturalne materiały polimerowe, które po połączeniu utworzą prostą folię, bez potrzeby skomplikowanej obróbki – mówią badaczki.
Zanim jednak zespół uzyskał opakowania, czy to w formie folii, czy też w sprayu do zaaplikowania w formie płynnej (surowiec wysycha na żywności), musiał poradzić sobie z kilkoma etapami prac.
To podejście skoncentrowane na gospodarce obiegu zamkniętego – dodają autorki projektu. – Nie tylko wydłuża trwałość produktu, ale także pozwala uniknąć odpadów, zmniejsza poziom produkcji odpadów z tworzyw sztucznych, co stanowi poważny problem środowiskowy, i generuje nowy produkt, który nadaje żywności dodatkowe wartości odżywcze.
Rozpoczęte w 2018 roku w ramach projektu MultiBiorefinery (finansowanego przez portugalski program COMPETE 2020 ze środków funduszy rozwojowych Unii Europejskiej) badania zostały niedawno nagrodzone kwotą w wysokości 20 tys. euro przez program Seed Projects for Interdisciplinary Research – Santander UC, który jest przyznawany multidyscyplinarnym zespołom kierowanym przez młodych naukowców na Uniwersytecie w Coimbrze. Jak informuje uniwersytet, projekt otrzymał również nagrodę w konkursie nowych pomysłów LL2FRESH, którego celem jest poszukiwanie nowych rozwiązań opakowaniowych, metod przetwórstwa żywności oraz nowoczesnych domieszek do produktów spożywczych.
Studenci zmieniają odpady po orzechach w opakowania
Studencki projekt, który przetwarza łupiny orzeszków ziemnych w opakowania, zdobył światową nagrodę za innowacyjne opakowanie zgodne z zasadami zrównoważonego rozwoju.
Australijski Instytut Opakowań (AIP) zgłosił siedem zespołów studentów Uniwersytetu Monash do globalnego konkursu WorldStar Student Awards, gdzie reprezentowali oni australijskie innowacje wybrane spośród ponad 300 nadesłanych prac. Każdy z siedmiu zespołów otrzymał wyróżnienie, zaś jeden z nich zdobył srebro w kategorii Zrównoważone Wzornictwo Opakowań.
Za pośrednictwem ukierunkowanego na współpracę z przemysłem studenckiego programu New Frontiers w ramach Monash Food Innovation (MFI) zwycięski zespół nawiązał współpracę z firmą Camel produkującą spożywcze kulki energetyczne. Celem projektu było stworzenie zrównoważonego opakowania z łupin/łusek orzeszków ziemnych – głównego produktu ubocznego pozostającego po procesie produkcji orzeszków. Te pozostałości poprodukcyjne – czyli odpady – tradycyjnie trafiały wprost na wysypisko lub do spalarni i przyczyniały się do wzrostu emisji dwutlenku węgla. Zespół studentów zaczął rozmyślać nad sposobem przekształcenia ich w coś użytecznego.
Nagrodzeni studenci stworzyli tekturowe opakowanie na żywność zawierające 30% łupin orzeszków ziemnych, które jest w pełni organiczne, wegańskie i kompostowalne.
Jesteśmy bardzo zadowoleni z otrzymania srebrnej nagrody w kategorii zrównoważonego rozwoju. To, że ta koncepcja została oceniona i dostrzeżona na międzynarodowej arenie sprawia, że cała nasza ciężka praca i ambicje związane z opakowaniami przyszłości są tego warte – powiedziała studentka Uniwersytetu Monash Caterina Palma, która zdobyła nagrodę wraz ze swoimi rówieśniczkami Sherlyn Marvella i Tamanną Kibrea. – Ta nagroda oznacza, że nowe, innowacyjne i zrównoważone opakowania produktów zdobywają coraz większą popularność. Niezmiernie cieszy nas szansa potencjalnego wdrożenia i wykorzystania w przyszłości naszej tektury z odpadów po orzeszkach w zrównoważonych opakowaniach.
Tłumaczenie: TK
Alfa-Print Sp. z o.o.
ul. Świętokrzyska 14A
00-050 Warszawa
