Ekologické aspekty balení potravin

Transkript

1 Úvod Ekologické aspekty balení potravin růst ekologického cítění veřejnosti základní ekologický problém balení potravin celkový vliv obalové techniky na životní prostředí řešení pomocí tzv. LCA ( Life Cycle Assesment ) metod či ekologických bilancí významnou součástí problematiky likvidace obalového odpadu souvisí s charakterem obalového odpadu nápadnost objem x hmotnost velké množství 1 2 Úvod význam obalového odpadu cca 1/3 komunálního odpadu vztaženo na hmotnost cca 1/2 komunálního odpadu vztaženo na objem problém rozptýleného odpadu objem komunálního odpadu Evropa cca 500 kg na hlavu a rok USA přes 900 kg na hlavu a rok obal ale i brání vzniku odpadů Prevence vzniku obalového odpadu celková volba systému balení snaha o redukci objemu obalového odpadu dnes již zákonná povinnost (zákon č. 477/2001 Sb., novelizovaný zákonem č. 94/2004/Sb.) způsoby eliminace nefunkčních obalů redukce množství funkčních obalů na technologicky přijatelné minimum podpora vratných obalů a recyklace obalových materiálů možný příznivý efekt i zlepšením ekologických podmínek ve výrobě obalových materiálů 3 4 Prevence vzniku obalového odpadu prognózy zpomalení nárůstu spotřeby obalových materiálů rozpor atraktivností obalu x optimální ekologickou formou řešením ekologické vzdělávání spotřebitelů volba obalového materiálu kritéria tradičně funkční vlastnosti, ekonomie, praktické zkušenosti nověji i ekologické požadavky 5 = ekologické bilance zpracovávány cca od počátku 80. let prvá kriteria založena na likvidaci obalových materiálů nutné komplexnější ukazatele charakteristické znaky přesná specifikace systému balení zahrnující celý "životní cyklus" obalu bilance materiálových a energetických toků v každém stádiu systému vytvoření přehledného ekologického profilu snaha postihnout nekvantifikovatelné efekty doposud nutná zjednodušení modulární charakter 6

2 Životní cyklus obalového skla doposud vypracována řada studií publikované výsledky velmi obecné detailní výsledky důvěrné přesto některé publikované výsledky zajímavé např. studie BUWAL (Švýcarsko, 1990) obalový materiál ekvivalent energie (MJ.kg -1 ) krit. objem vzduchu (10 3 m 3.kg -1 ) krit. objem vody (dm 3.kg -1 ) obj. tuhého odpadu (dm 3.kg -1 ) hliník ,90 LDPE ,29 7 papír ,34 8 závěr objektivní a přesné zhodnocení ekologické přijatelnosti různých typů obalů obtížné přesto dosavadní výsledky ekobilancí zajímavé sestavování ekobilancí stále v počátcích doposud ekologické aspekty různých typů obalových prostředků jsou redukovány na jejich likvidaci v současnosti preferovány dva typy obalů: obaly vyrobené z jediného materiálu obaly na bázi několika materiálů snadno separovatelných 9 Likvidace obalového odpadu druhy obalového odpadu rozptýlený x sdružený odpad výrobní odpad komunální odpad základní systémy manipulace s odpadem jednoduchý d systém sběr a zpracování v rámci manipulace s komunálním odpadem (systém ERRA) duální systém - Dual System Deutschland GmbH sběr a zpracování organizován nezávisle na manipulaci s komunálním odpadem Česká republika manipulace s obalovým odpadem regulována zákonem č. 477/2001 Sb., o obalech 10 Likvidace obalového odpadu hlavní způsoby likvidace obalového odpadu energetické využití pyrolýza spalování většinou bez problémů pokud materiál neobsahuje síru a chlór nutno spalovat ve spalovnách speciálně pro tyto účely konstruovaných recyklace fyzikální chemická obaly pro opakované použití ( vratné obaly ) kompostování - vhodné pro biodegradovatelné obaly uložení na skládkách dnes již drahé (>400 Kč.m -3 ) organizované x neorganizované skládky 11 Biodegradovatelné obaly biodegradace základem rozklad působením živých organismů (mikroorganismů) degradace obalových materiálů v praxi složitější zahrnuje i chemické či biochemické změny fyzikální procesy vliv mnoha dalších faktorů (světlo, oxidační procesy atd.) problém nevyužitý vysoký obsah energie! upřednostňovány biopolymerní materiály 12

3 Biodegradace trávením Biodegradadovatelné obaly - klasifikace trávení = rozklad živými organismy proto poživatalné obaly podmnožinou biodegradovatelných obalů viz kapitola Poživatelné obaly obaly na bázi celulosy obaly na bázi škrobu syntetické polymery Biodegradovatelné obaly na bázi celulosy papír > 50 % světové spotřeby obalových materiálů nejvýznamnější biodegradovatelný materiál celofán = regenerovaná celulosa problematická (neekologická) výroba biodegradabilita dána širokou škálou bakterií a plísní schopných štěpit celulosu vliv dalších faktorů vlhkost teplota 15 pevnos st (psi x 0.001) Porovnání rychlosti rozkladu tří obalových materiálů v zemině doba (dny) polypropylen polyester jednostranně lakovaný celofán 16 Rychlost rozkladu papíru a škrobu Biodegradovatelné obaly na bázi škrobu mg C O2/24 h/100 g sušiny škrob plnidlem v syntetických polymerech obaly na bázi škrobu modifikovaného doba rozkladu (dny) škrob v kompostu škrob v ornici papír v kompostu papír v ornici kopolymery škrobu a syntetických 17 18

4 Obaly ze škrobu modifikovaného termoplastická amorfní škrobová hmota (většinou amylosa) změkčená polyoly (glycerol, sorbitol atd.) vlastnosti (rozpustnost, pevnost) ovlivňovány modifikací škrobu esterifikací, např. acetylací atd. etharifikací, např. hydroxypropylderiváty atd. přídavky přírodních aditiv většinou úpravy vlastností ve hmotě škrob + přírodní aditiva > 60 % celkové hmotnosti pomocí syntetických polymerních látek zvýšení odolnosti vůči vodě aplikace do hmoty i na povrch Obaly ze škrobu modifikovaného zpracování zejména oplatkovou technologií obaly z napěněného škrobu extruzí nebo injekčním vstřikováním typy obalových prostředků fólie, archy tácky, šálky, misky pro jedno použití výhody úplná rozložitelnost nízká cena v porovnání s běžnými syntetickými polymery (PE, PS) nevýhody citlivost k vlhkosti úpravy větší cena a horší degradabilita aplikace v technologii potravin omezené zejména nádobí ve stravování pro jedno použití Škrob jako plnidlo do syntetických škrob fyzikálně vmíchaný do syntetických (PE, PP) obsah škrobu cca 6-20 % výhody lepší degradabilita nevýhody velká energetická náročnost výroby vyšší cena orpti standardnímu PE nebo PP nelze recyklovat dostupné již asi 30 let x stále velmi omezené aplikace 21 Škrob modifikovaný roubováním syntetickými polymery škrob jednou složkou roubovaného kopolymeru škrob - hlavní řetězec postranní krátké části syntetických (PS) dvě možnosti aplikace plnidlo do syntetických nový alternativní materiál 22 Škrob modifikovaný roubováním syntetickými polymery plnidlo roubovaný kopolymer dobrá mísitelnost se syntetickými polymery (PS, elastomery, ethylenacrylátové kopolymery atd.) škrob tvoří polokontinuální fázi obsah škrobu mezi 25 až 60 % aplikace roubovaných škrobů ů jako takových snadná re-extruze, vytlačování fólií dobré mechanické vlastnosti zlepšování přídavky anhydridu kyseliny maleinové dobrá odolnost vůči vlhkosti výhoda - velmi dobrá degradabilita nevýhoda - vysoká cena doposud málo informací o aplikacích v balení potravin 23 Syntetické biodegradovatelné obaly polyestery a ko-polyestery polylaktidy (PLA) polyhydroxyalkanoáty (PHA) polymery a kopolymery 3- hydroxybutyrátu, 3-hydroxyvalerátu, 3-hydroxyhexanoátu atd. polyesteramidy polyamidy mechanické a barriérové vlastnosti srovnatelné s PE či PS výhoda - dobrá degradability nevýhoda vysoká cena nejasné kriteria pro kontakt 24 s potravinami

5 Udržitelné obaly ( sustainable packaging ) funkční nepředimenzované obaly s využitím minimálního množství materiálu ( méně odpadu) obaly umožňující efektivnější zpracování (výroba, distribuce, použití, likvidace) úspora energie atd. obaly z obnovitelných zdrojů (biopolymery) a biodegradovatelné obaly