Inovativna tehnologija reciklaže |
 
Procyclen®? Novi material, patentiran, iz recikliranih plastičnih odpadkov s posebno inovativno tehnologijo, je rezultat raziskovanja in znanja dr. Manice Ulčnik Krump, ki dela v Interserohu /ALBA Group v Kölnu in je tudi sodelavka Interseroha v Sloveniji. Znanje kemije in kemičnih procesov je zavzeto srkala po slovenskih šolah in na ljubljanski univerzi, želja, da spozna in izve več, jo je pripeljala tudi na študij v tujino. Ali jo je doslej vsaj malo spremljala tudi sreča? Že mogoče. A predvsem si je sama odpirala vrata. Zlasti pa je znala postavljati most med temeljnimi raziskavami in aplikacijami. Procyclen® je, pravi, popolnoma recikliran plastični material in trg ga potrebuje in želi. Posebej v tistih podjetjih, ki v poslovanje že vnašajo elemente trajnostnega razvoja. Sogovornica je prepričana, da je prihodnost v rokah takšnih podjetij.
 
dr. Manica Ulčnik Krump

dr. Manica Ulčnik Krump

Kako razlagate dejstvo, da je bilo v zadnjem času več kampanj, spodbujal jih je tudi Bruselj, proti uporabi plastičnih vrečk, četudi proizvajalci trdijo, da se PVC v pakiranju živilskih proizvodov skoraj ne uporablja več, bistveno vprašanje pa da je samo eno: ali se plastične vrečke lahko reciklirajo?
Strokovno utemeljene razlage za takšne kampanje ni. Najverjetneje so posledica nerazumevanja in tudi nepoznavanja strokovnih dejstev ne le laične temveč včasih žal tudi strokovne javnosti o okoljski ustreznosti plastičnih vrečk. Žal je PVC vrečka tudi v slovenskem pogovornem jeziku še vedno pogost sinonim za vrečko iz plastike, čeprav se PVC zaradi kemijske strukture v proizvodnji plastičnih vrečk in izdelkih namenjenih pakiranju živilskih proizvodov skorajda ne uporablja več.

Plastične vrečke, ki so izdelane večinoma iz PELD so tipičen proizvod, namenjen enkratni uporabi z zelo kratko življenjsko dobo. Povprečna življenjska doba PE vrečke je namreč zgolj 15 minut (http://www.plasticoceans.net/the-facts/what-a-waste/). Vendar pa se lahko plastične vrečke reciklirajo in so kot vsi termoplastični materiali teoretično primerne za mehansko recikliranje. Tip in oblika proizvodov nista odločujoč kriterij in mehansko recikliranje termoplastičnih materialov lahko tudi večkrat ponovimo, če se postopki recikliranja izvajajo ustrezno. Z vsakim življenjskim ciklom plastika sicer degradira, ker je izpostavljena različnim vplivom, mehanskim obremenitvam in kemičnim reakcijam. Če želimo plastiko večkrat reciklirati, je treba z odpadnim materialom v postopkih reciklaže ustrezno ravnati.

Ker naj bi skladno z opredelitvami Evropske komisije (http://med-zerowaste.eu/zerowaste.html) Evropske države leta 2020 dosegle cilj “zero waste”, je potrebno uvesti ponovno uporabo, predelavo in reciklažo odpadkov iz plastike. Stroka in zakonodaja spodbujata uveljavljanje tako imenovane 3R metodologije “Reduce & Reuse – Recycling – Recovery”, kjer imajo seveda ponovna uporaba, predelava in recikliranje odpadkov prednost pred odstranjevanjem. Skladno s temi opredelitvami Bruselj izvaja tudi številne kampanje namenjene osveščanju in spodbujanju k smotrnemu ravnanju z odpadki, prednostno k uporabi povratne plastične embalaže.

Omenjate PVC. Kako je dejansko z uporabo PVC v EU in v svetu? In koliko se dejansko uporabljata PELD in PEHD? Kakšne so razlike med vsemi tremi materiali z vidika možnosti reciklaže?
Po podatkih združenja PlasticsEurope je bila v letu 2011 svetovna proizvodnja plastike 280 milijonov ton, v EU pa 48 milijonov ton plastike v primarni obliki (http://www.plasticseurope.org). Delež letne proizvodnje PVC v EU je okoli 11 odstotkov, delež PELD in PEHD pa okoli 29 odstotkov. PVC je primarno namenjen uporabi v gradbeništvu, PE pa za proizvodnjo embalaže.

Tako PVC kakor tudi PELD in PEHD so termoplastični materiali, ki so primerni za mehansko reciklažo. Seveda pa je potrebno pri tem upoštevati razlike v kemijski strukturi materialov, predvsem pa dejstvo, da je življenjska doba PVC, ki je namenjen predvsem uporabi v gradbeništvu, bistveno daljša kot življenjska doba PE.

PVC je plastični material, ki ima na osnovno polimerno verigo vezan klor. PVC, ki se na trgu pojavlja kot povratni material namenjen za mehansko reciklažo, je bil proizveden pred 15, 20 ali celo 30 leti in vsebuje dodatke ter stabilizatorje, ki jih danes zaradi kemijske strukture in strogih regulativ EU o uporabi kemikalij (http://echa.europa.eu/web/guest/candidate-list-table) v EU morda sploh ni več dovoljeno uporabljati. Te omejitve je pri postopkih mehanskega recikliranja PVC seveda potrebno upoštevati. Problematično pa je tudi, če postopki recikliranja PVC potekajo nenadzorovano in pri tem prihaja do nekontrolirane degradacije in sproščanja klora. V letu 2011 je bilo v okviru VinylPlus recikliranih več kot 360000 ton PVC (www.vinylplus.eu).

Recikliranje poliolefinov (PE in PP) homogenih in mešanih frakcij je s tehnološkega vidika sicer zahteven postopek, a mnogo enostavnejši kot recikliranje PVC.

Kako torej EU rešuje problem zbiranja in predelave odpadne plastike in kako je s količinami v zadnjih letih? Ali je točna ocena, da je plastična embalaža še vedno v vzponu in da v primerjavi z drugimi embalažnimi materiali ni nič bolj ali nič manj okoljsko sporna?
Zbiranje odpadne plastike je v EU zakonodajno regulirano in v različnih državah prilagojeno nacionalnim shemam, žal pa izvajanje ni povsod enako dosledno. Smotrno ravnaje z odpadki in zavedanje, da so vsi odpadki, ne le plastični, zelo dragocen surovinski vir, v mnogih državah še ni prisotno.

V letu 2011 smo v EU proizvedli okoli 25 milijonov ton plastičnih odpadkov, kar je okoli 2,4 odstotkov več kot v letu 2010 in predstavlja povprečno letno rast količine odpadkov v EU. Zbrane količine plastičnih odpadkov primernih za mehansko recikliranje so se v letu 2011 v primerjavi z letom 2010 povečale za 5-7 odstotkov. Najverjetneje zaradi rasti gospodarstva, uvedenih zakonskih sprememb in opredeljenih ciljev, definiranih shem zbiranja plastične embalaže ter seveda vedno večje okoljske osveščenosti družbe.

Ti podatki seveda kažejo, da proizvodnja in potrošnja plastične embalaže še vedno narašča. Do nedavnega je veljalo zmotno mnenje, da je plastična embalaža bolj obremenjujoča za okolje kot ostale vrste embalaže. Pri obremenitvah okolja je potrebno namreč upoštevati več robnih pogojev v celotnem življenjskem ciklu – od pridobivanja osnovnih surovin, potrošnje energije v primarni proizvodnji in predelavi, možnosti recikliranja ter obremenitve s toplogrednimi plini. Če upoštevate vse te kriterije, je npr. plastenka, četudi ni povratna embalaža, mnogo manj obremenjujoča za okolje kot steklenica. Če pa je plastenka na trgu kot povratna embalaža, kot je urejeno že v mnogih državah EU, potem pa o tem, da steklenice mnogo bolj obremenjujejo okolje kot plastenke, sploh ni dvoma.

Na srečanju vrha skupine G8 ste predstavili inovativno tehnologijo oziroma postopke Interseroha, kako je mogoče iz odpadne plastike razviti visokokakovostne materiale za ponovno rabo. Kakšen je bil odmev? Ali je filozofija o LCA izdelku sprejeta v EU?
Po predstavitvi naše inovativne “recycled resource” tehnologije ob vrhu G8 v uradni publikaciji World News – CLIMATE CHANGE The New Economy (http://view.digipage.net/go/g8climatechange2013/), ki je namenjena nosilcem odločanja G8 & UNFCCC (Okvirne konvencije Združenih narodov o podnebnih spremembah) in je prosto dostopna več kot 100000 bralcem, je bil odmev presenetljivo pozitiven. Da je filozofija o LCA sprejeta v EU kaže ne le veliko komercialno zanimanje za naš material Procyclen®(www.procyclen.com), ki je proizveden iz 100-odstotno reciklirane odpadne plastike, temveč tudi številne mednarodne nagrade, ki smo jih prejeli. Naj omenim samo nekatere najodmevnejše: INDUSTRY PRIZE — BEST OF 2012, BHB Customer Service Prize 2012— category “Sustainability”, EPRO Best Recycled Plastic Product 2012, Winner of INDUSTRIEPREIS 2013 ter nedavna prestižna nominacija za GreenTec Awards 2013 category “Recycling”.

Lep nabor nagrad. Kaj je prepričalo stroko? Kaj je bistvo vašega sistema inovativne predelave odpadne plastike in kakšen granulat ste uspeli proizvesti?
Glavna značilnost inovativnega “recycled resource” postopka recikliranja je tako imenovana upcycling metodologija, kjer v nasprotju z običajnimi postopki tako imenovanega down cyclinga, iz plastike mešanih komunalnih odpadkov in nepovratne transportne embalaže, ki je običajno snovno nehomogena in pogosto umazana, izdelamo granulat, ki je po tehničnih lastnostih popolnoma primerljiv ter 100-odstoten nadomestek za plastične materiale v primarni obliki, proizvedene iz nafte ali zemeljskega plina.

Prva faza tega postopka je visoko avtomatiziran postopek ločevanja različnih tipov odpadkov. Celoten proces ločevanja vključuje, odvisno od kvalitete odpadkov, 35 do 40 različnih separacijskih postopkov z računalniško podprto tehniko NIR ločevanja na podlagi infrardeče svetlobe. Proces je zelo fleksibilen, saj se sestava ter kvaliteta odpadkov dnevno spreminja. Produkt te prve faze je 14 različnih tipov materialov, ki so minimalno 95-odstotno sortno homogeni.

In potem?
V nadaljevanju sortno homogene odpadke mehansko zmeljemo. Nato v zaprtih sistemih čiščenja operemo površinske nečistoče in mehansko umazanijo. Tako pripravljen material ekstrudiramo, pri čemer s filtriranjem v talini in lasersko filtracijo odstranimo morebitne preostale mehanske nečistoče ter ostanke drugih tipov plastike. Produkt te faze je granulat (Recythene®) industrijske kvalitete, primeren bodisi kot dodatek plastiki v primarni obliki ali pa kot surovinski vir za nadaljnjo modifikacijo materiala, in sicer za oplemenitenje s postopkom kompaundiranja, kjer pripravimo material s tehničnimi lastnostmi po želji kupca. Razvoj recepture za modifikacijo lastnosti je “srce” postopka, saj s kombinacijo različnih kemijskih modifikatorjev in aditivov izdelamo nov material – Procyclen®. Njegova tehnična kvaliteta je prilagojena izključno željam kupca. Izziv takšnega postopka in razvoja recepture je v tem, da osnovni vstopni material vsebuje številne ostanke kemijskih nečistoč, katerih izvor je nepoznan in ga ni možno predvideti. Zato je priprava receptur kompleksen proces. Zahteva veliko kemijskega znanja o sestavi plastike, polnilih ter aditivih, ki se lahko potencialno nahajajo v plastiki v primarni obliki, ter njihovih medsebojnih kemijskih interakcijah, kakor tudi o vplivu kemijskih nečistoč na modifikatorje, ki jih uporabljamo v postopku oplemenitenja materiala. Takšen material ima visoko dodano vrednost in je primeren za izdelavo tehnično visoko zahtevnih izdelkov.

Vendar pa material zagotovo ni mogoče uporabiti za vsako proizvodnjo plastične embalaže.
Seveda so tudi omejitve. EU zakonodaja namreč zelo natančno opredeljuje, kdaj se lahko recikliran material uporablja za proizvodnjo izdelkov, ki imajo na primer stik s hrano. Ta se lahko uporablja izključno tedaj, ko je izvor materiala znan in je možno dokazati, da je imel material v prejšnjem življenjskem ciklu ustrezen FDA ali EFSA certifikat za dovoljen stik s hrano. Da zadovoljimo zahtevam zakonodajalca in hkrati zagotovimo ustrezno “varnost” materiala, proizvajamo tudi recikliran material v tako imenovanih zaprtih snovnih zankah, kjer praktično zagotavljamo sledljivost za vsak gram materiala. Takšen primer so v našem podjetju npr. zabojniki za sadje in zelenjavo, ki so proizvedeni iz 100 odstotno recikliranega materiala (zabojnikov za sadje in pokrovčkov za plastenke), za katerega natančno zagotavljamo kemijsko in tehnično ustreznost in sledljivost v prvem življenjskem ciklu. Ta trenutek ima en kupec na trgu več kot 2,5 milijona teh zabojnikov. Zabojniki so kodirani in material je ustrezno kemijsko markiran, tako da za vsak zabojnik natančno vemo, kje se nahaja. S kemijskim markiranjem materiala zagotavljamo njegovo sledljivost, z markiranjem zabojnikov oziroma njihovih delov pa zagotavljamo sledljivost zabojnikov. S tako imenovanim “pool logističnim sistemom” te zabojnike po vsakem ciklu uporabe zberemo, operemo in hkrati preverimo njihovo tehnično ustreznost. Oprane in nepoškodovane zabojnike vrnemo v sistem, poškodovane pa s standardnim postopkom recikliramo, material ustrezno kemijsko oplemenitimo in izdelamo nove zabojnike.

Kako ste uspeli prepričati trg o vaši inovativni tehnologiji, ki prepričljivo odgovarja na evropsko zahtevo – odpadek je vir? Ste z vašim izdelkom brez konkurence?
Gotovo nismo brez konkurence, čeprav menimo in upamo, da je v razvoju še nekaj korakov za nami. Je pa res, da smo postopke zaščitili in da smo ta trenutek edini v Evropi, ki materiale predelujemo na takšen način. Naša prednost je, da obvladujemo celoten življenjski cikel materiala, ker v okviru koncerna Interseroh/ALBA Group material zbiramo, razvrščamo, recikliramo, oplemenitimo za končnega kupca in predelamo. Prav tako sodelujemo pri oblikovanju novih izdelkov, ki po končanem življenjskem ciklu znova postanejo odpadek, a ga ponovno zberemo. Za nas je zelo pomembno, da je material dobro sortiran. Poleg tega mora biti vir materiala dovolj velik. Stroški morajo biti na vseh stopnjah in fazah predelave kar se da nizki in optimizirani. Za kupca pa je seveda razen cene zelo pomembno, da je na razpolago zadostna količina materiala in da dosega stalno kakovost. Samoumevno je seveda, da našim kupcem zagotavljamo seveda tudi tehnično podporo in dokumentacijo o kvaliteti in varnosti materiala ter certifikat o izvoru s katerim izkazujemo, da je procyclen® 100 odstotno recikliran material. Pomembno pa je še dejstvo, da z uporabo ene tone procyclena® namesto plastike v primarni obliki, proizvedene iz nafte, proizvajalci plastičnih izdelkov prihranijo 494 kilogramov toplogrednih plinov in 10.488 kilovatnih ur energije, kar pomeni 18.440 pranj umazanega perila. Tudi to našim kupcem potrjujemo z certifikatom o prihranku toplogrednih plinov in energije.

Opozarjate na čistost odpadkov. Pri zbiranju odpadne plastike so razlike v kvaliteti odpadka. Kaj opažate in kaj bi bilo treba spremeniti v zbiranju?
Razlikujemo dva vira odpadne plastike. Industrijski odpadki iz plastike so običajno sortno homogeni, znanega izvora in z znanimi lastnostmi. Mehansko recikliranje tovrstnih plastičnih odpadkov je standardni postopek, kjer je sicer potrebno upoštevati robne pogoje predelave. Bistveno težje pa je reciklirati neindustrijske plastične odpadke, ki nastanejo iz izdelkov po uporabi in so zelo pogosto mešani embalažni odpadki. Ti odpadki niso le sortno nehomogeni materiali, temveč je plastika tudi umazana in vsebuje nečistoče drugih vrst in tipov odpadkov kot so aluminij, papir, večslojno embalažo in podobno. Tudi če bi, kot na primer v Veliki Britaniji, kjer ločeno zbirajo in reciklirajo v zaprti snovni zanki samo odpadno embalažo za mleko, zbirali zgolj sortno homogeno plastiko, bi imeli v zbranih sortno homogenih odpadkih veliko različnih vrst enega tipa plastike z različnimi lastnostmi tudi na molekularni ravni. Zato je postopek koncerna INTERSEROH/ALBA Group z mehanskim recikliranjem iz neindustrijskih mešanih plastičnih odpadkov tako kompleksen. Če hočete plastiko uspešno in dobro reciklirati, je nujno združevati tehnično in kemijsko znanje.

Koliko odpadne plastike v EU se izgubi v termični predelavi?
Žal mnogo preveč. Če povzamemo podatke združenja PlasticsEurope smo samo v EU skoraj izključno iz nafte in zemeljskega plina v letu 2011 proizvedli  48 milijonov ton plastike v primarni obliki. V manj kot enem letu 50 do 60 odstotkov te plastike postane odpadek, kar pomeni okoli 25 milijonov ton plastičnih odpadkov na leto. Kar 40 odstotkov teh odpadkov konča na deponijah, 35 odstotkov jih gre v sežig, le 25 odstotkov pa jih predelajo in jim omogočijo nov življenjski cikel. To je za okolje zelo obremenjujoče, saj neustrezno ravnanje z odpadki povečuje količino toplogrednih plinov ter nesmotrno trošenje nepovratnih surovinskih virov.

Če primerjate tehnološko razvitost reciklaže plastike v EU, v ZDA in na Kitajskem, kaj opažate?
Uspeh evropskega gospodarskega sistema je posebej v času globalizacije vedno bolj odvisen od dostopnosti in inteligentne uporabe razpoložljivih surovinskih virov. Plastika ter embalaža iz plastike pomembno prispeva k izpolnjevanju ciljev za njihovo učinkovito uporabo. Kljub vsemu pa evropsko gospodarstvo trenutno še vedno izgublja do osem milijard evrov na leto, ker ne uspe preusmeriti plastičnih odpadkov iz odlagališč v ponovno predelavo. Če bi ob vsem tem plastične odpadke še vedno izvažali na Kitajsko, bi v Evropi izgubljali nadvse dragocen surovinski in energijski vir. Z našo inovativno tehnologijo recikliranja gotovo ne ponujamo evropskemu tržišču zgolj komercialno zanimive dobave kakovostne plastične surovine, ampak prispevamo k trajnostnemu ravnanju s surovinskimi viri in z okoljem. Poleg skoraj neomejenega vira dobave surovin, milijonov ton plastičnih odpadkov, je stranski učinek procesa pomemben prihranek toplogrednih plinov.

Kaj se v zadnjem času dogaja na trgu cen odpadne plastike in ali še vedno velike količine tega odpadka – surovine EU izvaža na Kitajsko?
Zmotno je mnenje, da so odpadki iz plastike zastonj. Tržna prednost je že, če imate dostop do odpadkov, njihova cena pa je posredno vezana na gibaje cen nafte. In ker je spoznanje, da so odpadki dragocen surovinski vir v evropskem gospodarskem sistemu že zelo prisotno, se tudi količina izvažanja odpadkov na Kitajsko vsako leto zmanjšuje.

———

PE – polyethylene (polietilen)

PELD – Low-density polyethylene (polietilen nizke gostote)

PEHD – High-density polyethylene (polietilen visoke gostote)

PVC -Polyvinyl chloride (polivinilklorid)

PP – Polypropylene (polipropilen)

LCA – Life-cycle assessment (life-cycle analysis)- analiza življenjskega cikla

FDA – certifikat: (USFDA) Food and Drug Administration certifcate je ameriški vladni urad za zdravila in prehrano, ki je pod okriljem ameriškega ministrstva za zdravje. Poglavitna naloga urada je skrb za javno zdravstvo v Združenih državah Amerike. FDA nadzira varnost in učinkovitost humanih in veterinarskih zdravil, bioloških proizvodov, medicinskih pripomočkov, živil in sevajočih naprav. Nadzoruje doma izdelane proizvode in proizvode, ki se uvozijo v ZDA. Vloga urada je tudi izboljšanje javnega zdravstva, in sicer s pospeševanjem in promoviranjem raziskav in inovacij na področju zdravil in prehrane.

EFSA – certifikat: European Food Safety Authority  (http://www.arhiv.mkgp.gov.si/si/delovna_podrocja/informacijska_tocka_efsa/): Evropska agencija za varnost hrane (EFSA)