Szczegóły realizacji
Do tej pory wszyscy znamy kontrowersje i wyzwania związane ze stosowaniem tworzyw sztucznych na bazie węglowodorów, które w ciągu 100 lat z cudownych materiałów stały się zagrożeniem dla świata. Jedno szczególne tworzywo, politereftalan etylenu (PET), poniosło główny ciężar tej globalnej analizy. Tutaj Ben Smye, szef rozwoju w Matmatch, wiodącej platformie do badań i pozyskiwania zrównoważonych materiałów , wyjaśnia, dlaczego we współczesnym świecie wciąż jest miejsce dla PET.
Może wydawać się to niezwykłe, ale jedną z najlepszych migawek zmieniających się relacji współczesnego społeczeństwa z tworzywami sztucznymi można zobaczyć na pokazach mody w Nowym Jorku. Kilka modeli uświetniło wybieg butelkami z polichlorku winylu (PVC) z wodą Evian w latach 80., po cichu polecając widzom jednorazowe tworzywa sztuczne.
Pierwsze oznaki obaw odnośnie jednorazowych tworzyw sztucznych
Około 30 lat później, podczas Tygodnia Mody w Nowym Jorku w 2019 roku, Evian wypuściła ekologiczną szklaną butelkę wielokrotnego użytku z bambusową pokrywką. Dla marki, która jest synonimem jednorazowych sztucznych butelek, przejście na szkło – choćby w przypadku limitowanej edycji – było wyraźnym odzwierciedleniem współczesnych obaw związanych z zanieczyszczeniem tworzywami sztucznymi.
Warto zauważyć, że Evian wyznaczyła sobie również cel wykorzystania recyklingowanego PET (rPET) w produkcji butelek do 2025 r., aby stworzyć nieco zamkniętą pętlę i zmniejszyć emisyjność swojej działalności.
Zanieczyszczenie tworzywami sztucznymi staje się coraz bardziej palącym problemem globalnym ze względu na skalę produkcji tworzyw sztucznych, szeroką dostępność produktów jednorazowego użytku z tworzyw sztucznych oraz niedociągnięcia w gospodarowaniu odpadami tych produktów. Dla wielu PET stał się twarzą tego problemu zanieczyszczenia. Od lat 90. tworzywo termoplastyczne jest materiałem wybieranym do produkcji napojów butelkowanych ze względu na jego wytrzymałość, sztywność, właściwości barierowe i lekki charakter.
Mordor Intelligence oszacował, że w 2020 roku wyprodukowano ponad 80 milionów ton PET – duża liczba, ale Mordor zauważa, że „negatywnie wpłynął na COVID-19”. Na szerszym rynku tworzyw sztucznych Program Narodów Zjednoczonych ds. Ochrony Środowiska (UNEP) przytacza statystyki z 2017 r., według których „od początku lat 50. wyprodukowano ponad 8,3 miliarda ton plastiku”, z czego 60 procent ostatecznie trafiło na wysypiska, do oceanów lub krajobrazy.
Na tej podstawie możemy oszacować, że z PET wyprodukowanego w 2020 r. 48 milionów ton trafi na wysypisko lub jako zanieczyszczenie tworzywami sztucznymi. Jest to problematyczne ze względu na notorycznie długie tempo degradacji PET i sposób, w jaki ulega on rozkładowi w czasie.
W artykule opublikowanym w 2020 r. w European Polymer Journal , Tian Sang i in. wszechstronnie przeanalizowane warunki degradacji PET. W artykule stwierdzono, że zdolność PET do degradacji – czy to poprzez przyspieszone starzenie, hydrolizę czy fotolizę – jest silnie zależna od temperatury i czasu. W przypadkach, które najbardziej przypominały warunki naturalne, warunki reakcji nie miały wpływu na masę polimeru, zmieniając jedynie chemię powierzchni.
To właśnie od pękających wiązań chemicznych na powierzchni tworzyw sztucznych mamy do czynienia z problemem mikroskopijnym. Po raz pierwszy zdefiniowany w 2004 r. przez Thompsona i in. ze względu na średnicę do 20 μm nowsze definicje obejmują fragmenty z tworzyw sztucznych do 5 mm. Chociaż tworzywa sztuczne, takie jak PET, nie ulegają naturalnej biodegradacji, narażenie na pewne warunki środowiskowe może spowodować częściowy rozkład.
Pomimo problemów środowiskowych PET nadal ma swoje zalety funkcjonalne w bardziej zrównoważonym świecie. Jeśli są wykorzystywane i zarządzane w sposób odpowiedzialny, producenci mogą czerpać korzyści z PET, ale z mniejszym śladem węglowym i mniejszymi obawami o zanieczyszczenie.
Odpowiedzialne zarządzanie PET
Pod wieloma względami prawdopodobnie lepszą decyzją byłoby, aby szklana butelka wielokrotnego użytku Evian z limitowanej edycji 2019 była wykonana z wytrzymałego PET. Byłoby to mocnym oświadczeniem na temat niuansów debaty na temat tworzyw sztycznych.
Jednym z głównych problemów takich jak PET jest rola, do której jest przeznaczony. Jeśli butelka PET jest przeznaczona do jednorazowego użycia i wyrzucenia, sama przesłanka zastosowania jest marnotrawna. Tworzywa sztuczne, takie jak PET, lepiej nadają się do długotrwałych zastosowań wielokrotnego użytku. Sprzedawca tworzyw konstrukcyjnych firma https://poliamid24.pl/ wykorzystuje te tworzywa do produkcji elementów obróbką skrawaniem. Dzięki temu te tworzywa konstrukcyjne można wykorzystywać w długim okresie.
Na przykład butelka wielokrotnego użytku wykonana z PET nie znalazłaby się na wysypisku ani w zakładach recyklingu w ciągu tygodnia od zakupu. W efekcie jest to wychwycony węgiel, który jest używany w sposób zrównoważony. W tym sensie na projektantach produktów spoczywa odpowiedzialność za przemyślenie długoterminowego użytkowania swoich produktów, jeśli chcą używać tworzyw sztucznych na bazie węglowodorów w takich obszarach zastosowań, jak opakowania.
Większość PET, który jest wymieniony na Matmatch, wzmacnia ideę długotrwałego użytkowania, a wiele z nich jest używanych w zastosowaniach, takich jak systemy mechaniczne, rolki przenośników i komponenty samochodowe.
Innym sposobem odpowiedzialnego wykorzystania PET jest zapewnienie jego recyklingu oraz włączenie rPET do nowych projektów produktów. PET jest obecnie najbardziej recyklingowanym tworzywem sztucznym, przy czym wskaźnik recyklingu żywicy PET w Europie w 2017 r. wyniósł około 58 procent . Recykling PET zmniejsza zapotrzebowanie na dodatkowe surowce, dzięki czemu można wykorzystać do 35 procent recyklingowanego granulatu w formowaniu nowych butelek. Biorąc pod uwagę, że jednym z surowców PET jest ropa naftowa, 35-procentowa redukcja przynosi bezpośrednie korzyści dla środowiska.
Wbrew powszechnemu przekonaniu, polimery z recyklingu nie zawsze tracą swoją wydajność w porównaniu z nowo produkowanymi tworzywami sztucznymi. Przykładem tego jest portfolio materiałów VYPET™ firmy Lavergne. Te żywice rPET są produkowane głównie z poużytkowych tworzyw sztucznych pochodzących z recyklingu, czasami wzmacnianych innymi materiałami w celu poprawy właściwości rdzenia PET.
Żywica VYPET charakteryzuje się trwałością, wysoką sztywnością, odpornością na wysokie temperatury i chemikalia oraz lekką strukturą PET. Dzięki temu idealnie nadają się do nawet wymagających zastosowań, takich jak części samochodowe, izolacja silników elektrycznych lub elementy konstrukcyjne. Na przykład VYPET VNT 615FR to trudnopalna mieszanka PET wzmocniona włóknem szklanym. Został zaprojektowany specjalnie do zastosowań elektrycznych i konstrukcyjnych, ze względu na wytrzymałość dielektryczną 37 kV/mm i doskonałe właściwości mechaniczne.
Popularność PET utrzymała się ze względu na właściwości, które zapewnia, a ich idealne odwzorowanie w przypadku alternatywnych rodzajów tworzyw sztucznych może być trudne. Aby w pełni wykorzystać ten plastik, musi nastąpić zmiana w postrzeganiu tego materiału przez projektantów produktów, a także większa popularność rPET wśród dostawców tworzyw sztucznych.
Dalsze stosowanie PET zależy od przyjęcia przez niego nowej roli, jako tworzywa o długotrwałej trwałości, a nie produktów jednorazowego użytku. Jeśli modelki mają wychodzić na wybiegi ze sztucznymi butelkami w ręku, powinna to być butelka wielokrotnego użytku z rPET, co pokazuje, że niegdyś cudowny materiał nadal ma swoje miejsce w zrównoważonym świecie.
