OBALY Z PĚNOVÉHO POLYSTYRENU (EPS) PRO EFEKTIVNÍ PŘEPRAVU

Transkript

1 OBALY Z PĚNOVÉHO POLYSTYRENU (EPS) PRO EFEKTIVNÍ PŘEPRAVU Ing. František Vörös - konsultant Sdružení EPS ČR 1. Úvod Od roku 1949, kdy Fritz Stastný patentoval u firmy BASF nový postup výroby zpěňovatelného polystyrenu (EPS), doznal tento produkt významného rozvoje ve výrobě, aplikacích a spotřebě. V roce 1952 na výstavě Kunststoffe 52 v Düsseldorfu měla odborná veřejnost poprvé možnost seznámit se s EPS od firmy BASF mimo jiné s jako vhodným výrobkem pro přepravu produktů. Obsahuje totiž 98% vzduchu a má výrazně nízkou hmotnost při dobrých ochranných vlastnostech proti nárazu při přepravě křehkého zboží a potravin. Produkt dobře izoluje, je odolný proti vodě (i ledu), hygienicky schválen pro balení potravin, snadno se recykluje. 2. Plasty a obaly Obalový průmysl je hlavním spotřebitelem plastů, když se podílí 40,1% na světové spotřebě. Jestliže se v roce 1949 celosvětově vyrábělo 1 milion tun plastů, v loňském roce to již bylo rekordních 265 mil.tun a do roku 2015 se očekává průměrný roční růst o 4,7%. Evropa se podílí přibližně jednou čtvrtinou na světové spotřebě plastů. 3. Pěnový polystyren a obaly Pěnový polystyren patří do rodiny polymerů na bázi monomeru styrenu, která hmotností představuje 4.příčku na světové spotřebě všech plastů (za PE, PP a PVC). Výchozí produkt - styren - má přírodní původ, když byl poprvé vydestilován v roce 1839 berlínským lékárníkem Simonem z pryskyřice z borovice. Od roku 1930 se styren vyrábí průmyslově se současnou světovou produkcí přes 20 mil.tun/rok. Pro účely EPS se styren polymeruje za přítomnosti nadouvadla na bázi pentanu. Hotové perličky se u zpracovatelů předpění párou a následně lisují na tvarovky nebo bloky s objemovou hmotností 12 35kg/m 3. V menší míře se EPS vyrábí technologií vytlačování krystalového PS s nástřikem nadouvadla do taveniny v extrudéru a následné granulaci na různě tvarované granule (S,L,X, duté válečky apod.), které mají po předpěnění extrémě nízkou objemovou hmotnost pod 10 kg/m 3 a slouží jako výplňový, fixační materiál k balení a následné přepravě křehkého zboží. V loňském roce se ve světě zpracovalo 5,2 mil.tun EPS, v Evropě necelých 2 mil.tun. Prognózy růstu do roku 2015 uvádějí průměrnou roční hodnotu vyšší než u průměru plastů - 5,0%. V ČR se vloni zpracovalo rekordních 56,9 tis.tun EPS s dominantními aplikacemi ve stavebnictví. Aplikace EPS v obalovém průmyslu se pohybují v širokém rozmezí 12% v ČR, 21% v Evropě 49% v Asii. Nízký podíl obalových aplikací EPS v ČR je dán prudkým rozvojem zateplování budov pomocí systému vnějších izolací ETICS. Na druhé straně je nutno připomenout značné rezervy v aplikacích EPS v obalovém průmyslu. Pěnový PS je materiál, který je schopen při své minimální hmotnosti chránit výrobky jako jsou ryby, maso, zeleniny, ovoce při přepravě a díky vynikajícím izolačním vlastnostem a nenasákavosti, je udržet čerstvé. Je schopen udržet i vyšší teploty,

2 např. kávy, čaje a pizzy. Transport citlivých léků a krevních konzerv lze zajistit pomocí EPS obalů za požadovaných konstantních teplot. Vysoce citlivé elektronické přístroje, televizní obrazovky, bílou elektroniku, počítače, sklo apod. je možno chránit proti nárazu při přepravě s využitím obalů z EPS. Čím lehčí je dopravní prostředek, tím méně spotřebuje pohonných hmot a tím méně CO 2 se dostává do ovzduší. Odborníci spočítali, že bez stávajících EPS obalů by se zvýšila hmotnost transportovaných výrobků o 54%, spotřeba energií by se zvýšila o 102% a náklady na balení by byly o 30% vyšší. 4. Odpady z EPS Obaly z pěnového polystyrenu se výrazně odlišují od ostatních plastů, především nízkou hmotností a většinou bílou barvou. Po skončení životnosti tohoto obalu se tyto dají snadno odtřídit od ostatních odpadů. Podíl EPS v domovním pevném odpadu činí 0,1% hm. V některých zemích (Německo, Holansko) jsou používány speciální kontejnery pouze pro shromažďování použitých EPS obalů. V českém systému EKOKOM patří EPS odpady s recyklačním trojúhelníkem a číslem 6 do žlutých kontejnerů. Odtřídění EPS z plastového odpadu není technicky náročné. Další zpracování spočívá v rozdrcení, přičemž drť lze využít přidáním do nových výrobků z EPS, nebo k vylehčení zemin a kompostů, jako příměsi k vylehčení betonu, cihel a omítek. Pro účely regranulace je materiál v prvním stupni komprimován na objemovou hmotnost kolem 600 kg/m 3 a následně transportován k drtičům a regranulaci na krystalový PS. Znečistěné výrobky z EPS je možno využít energeticky, když energetický potenciál 1kg EPS odpovídá 1,3 litru topného oleje. 5. Podpora EPS aplikací Evropský průmysl plastů zaměstnává více než 1,6 mil.pracovníků v 50 tis. společnostech s ročním obratem 300 miliard Euro. Plastics Europe Brusel sdružuje více než 100 výrobců primárních plastů z Evropy. Členem produktové skupiny EPS je i Synthos Kralupy nad Vltavou. Tato skupina podporuje rozvoj výroby, inovací a spotřeby EPS i prostřednictvím EUMEPS. Posledně jmenovaná organizace je Sdružením národních asociací výrobců pěnového polystyrenu a byla založena v roce 1989 k podpoře a propagaci EPS. Dělí se na dvě zájmové skupiny podle aplikací obalový průmysl a stavebnictví. Víc než 90% firem, které se podílejí na zpracování EPS jsou členy EUMEPS. Poskytují zaměstnání 55 tisícům pracovníků. Sdružení EPS ČR je od roku 2001 také členem EUMEPS. Sdružení EPS ČR ( ) má 10 řádných členů, včetně zástupce Plastics Europe Brusel. Dva výrobci tvarovek pro obalový průmysl jsou přidruženými členy. Členové pokrývají z 90% český trh EPS. Jejich roční obrat se pohybuje kolem 4,5 miliardy Kč při zpracování více než 50 tis.tun EPS. V posledních letech společnosti investovali téměř 4 miliardy Kč do rozvoje a inovací. Zaměstnávají přes 1000 pracovníků.

3 Na podporu recyklace EPS odpadů byla v říjnu 2000 v Malajsii založena aliance (INEPSA) členy jsou EUMEPS a dobrovolné organizace z Asie a Ameriky. Sdružení EPS ČR přistoupilo k této alianci Zasedání EUMEPS v Praze V květnu letošního roku proběhlo plenární zasedání EUMEPS v Praze v duchu řešení udržitelnosti EPS obalů. Nosnými tématy obalové sekce EUMEPS byly: - analýza životního cyklu (LCA) přepravek na ryby - analýza životního cyklu (LCA) přepravek na televize - studie o EPS odpadech v Evropě - stánek na Interpack 2011 v Düsseldorfu. Renomovaná firma Pricewaterhouse Coopers (PwC) provedla srovnávací analýzu životního cyklu (LCA) populárních přepravek mořských plodů. Byly posouzeny trhy tří přímořských oblastí: Francie, Španělska a Skandinávie. Objem přepravek byl 10,15 a 42 litrů. Srovnávané materiály byly: - EPS hmotnost 96,145 a 526kg - PP hmotnost 230, 310 a 738kg - Karton hmotnost 451,579 a 1482kg. Při LCA analýze byly zahrnuty procesy výroby vstupních surovin, jejich transport ke zpracování na přepravky, transport přepravek do přístavů, plnění ledem a rybami, transport chladírenským vozem na centrální trh a využití přepravek po skončení jejich životnosti (recyklace, spalování, skládkování). Byly posouzeny parametry spotřeby energií, vody, potenciál globálního oteplování (GWP), potenciál úbytku biotických zdrojů (ADP), potenciál poškození ozonové vrstvy (ODP) potenciál acidifikace (AP), potenciál eutrofizace (EP) a potenciál tvorby fotooxidantů (POCP), vše vstaženo na stejnou hmotnost materiálu.

4 V závěru je konstatováno, že žádný obal není nejlepší z hlediska všech ekologických indikátorů. Významnou roli hraje hmotnost obalu. Nejvyšší spotřebu energie vykazuje fáze výroby suroviny. U EPS je absolutní výše hodnoty závislá na stupni recyklace snižováním množství sládkovaného odpadu, jeho využitím recyklací nebo energeticky se hodnota výrazně snižuje. Karton vykazuje nejvyšší hodnoty spotřeby vody a potenciálu eutrofizace. Za hlavní přednosti EPS přepravek jsou uváděny: - nízká hmotnost - odolnost proti vodě a ledu - dobrá ochrana mořských produktů - paletizační stabilizace - izolační vlastnosti - garance udržení chladu při přepravě k zákazníkovi - dobré možnosti recyklace. Při LCA analýze balení 26,32,46-ti palcových plochých televizí, kterou provedla opět PwC, bylo posouzeno kompletní zabalení, tj. aplikace EPS, kartonu a pěnového LDPE, opět v celé škále od výroby suroviny po její využití po skončení životnosti ve státech: Maďarsko, Polsko a Německo. Pro zabalení 1000ks 32 palcového televizoru byly v roce 2010 aplikovány (srovnání s řešením v roce 2001): rok 2010 rok 2001 EPS (kg) Karton (kg) Pěnový LDPE (kg) Podíly jednotlivých součástí obalů na vybraných ekologických parametrech: neobnovitelná energie (Mg) GWP (kgco 2 ) EP (kgpo 3 4) EPS (výroba + zpracování) 39% 41% 3% 82% Ostatní obaly (výroba + zpracování) 53% 59% 88% 17% přeprava 1% 5% 1% 2% Využití odpadů -4% -7% 7% -1% POCP (kgc 2 hm) Při posouzení i zbývajících ekologických ukazatelů došli k závěrům, že karton s pěnovým LDPE ovlivňují ekologické parametry ze 60%, zbývajících 40% přísluší výrobě a zpracování EPS. Srovnáním obalů z roku 2001 s obaly roku 2010 došli k závěrům, že se snížila spotřeba primární energie o 75%, spotřeba vody o 80%, emisí CO 2 o 46% a potenciál acidifikace o 17% - vše vztaženo na 1 TV přístroj.

5 Poprvé v historii byla v roce 2009 z iniciativy EUMEPS zpracována studie o využití EPS odpadů v EU27 + Švýcarsko a Norsko. Autorem studie je společnost Consultic z Německa. Z ní vyplývá, že vzniklo 498 tisíc tun EPS odpadů, z toho 326 tisíc tun z obalových aplikací. Celkem 216 tisíc tun, tj. 43,4% bylo neefiktivně uloženo na skládkách a 201 tisíc tun bylo využito, z toho 108 tisíc tun energeticky a 93 tisíc tun recyklací, a to jako EPS (57%), nebo jako granulovaný PS (43%). Vznik odpadů z EPS na hlavu v jednotlivých státech je patrný z obrázku: V ČR v roce 2009 vytříděno 8,1tisíc tun EPS, z toho 5,5 tisíc tun z obalů. Bohužel 60% bylo uloženo neefektivně na skládky, 10% bylo mechanicky recyklováno a 28% využito energeticky. Celosvětově je 70% odpadů z EPS skládkováno a pouze 30% recyklováno. Největším problémem je velký objem těchto odpadů průměrná objemová hmotnost je 20kg/m 3. EPS odpady se vyskytují i v mořích. Před 15 lety zmapoval p. Moore v Pacifiku plovoucí ostrov odpadních plastů, který se vytvořil z odpadních plastů za posledních 50 let. Plocha ostrova se v období od r do r zdvojnásobila na 1,5 mil. km 2 a způsobuje smrt milionům mořských živočichů ročně. Protože odpad je lokalizován v mezinárodních vodách, nikdo nenese zodpovědnost. PlasticsEurope požádal o návrh projektového řešení nizozemského architekta Eilandera, který zpracoval studii. Navrhl umístit v místě poblíž plovoucího ostrova umělý pontonový ostrov ve tvaru třícípé hvězdy, kde by byly umístěny folie 80 km dlouhé a 100 m do hloubky k zachycování plastových odpadů. Takto zachycené plasty by byly na pontonovém ostrově recyklovány na granule dle jednotlivých typů. Ke komplexní činnosti ostrova by bylo zaměstnáno 800 pracovníků, ubytovaných v záchranných člunech uzpůsobených pro pobyt, vaření, nocleh a relaxaci. Další činnosti, od pěstování potravin přes výrobu energií ze slunečných kolektorů a větrníků, až po získání vody by zajišťovali výše uvedení pracovníci viz obrázek. Již ze stručného komentování výsledků studie vyplývá finanční náročnost, která není realizovatelná bez mezinárodní spolupráce, zřejmě prostřednictvím OSN. Náklady by částečně kryly prostředky z prodeje vyráběných recyklátů.

6 Z iniciativy Plastics Europe byla v březnu 2011 podepsána 51 světovými průmyslovámi asociacemi deklarace k řešení odpadních plastů v mořích, která obsahuje 6 prioritních směrů. Při příležitosti zelených aktivit Plastics Europe, které vyvrcholily konferencí Polytalk 2011 poblíž Paříž ve dnech byla veřejnost informována o zahájení projektu lovení plastů ze Středozemního moře, kde se v současnosti vyskytuje za rok 18 tisíc kusů obalů na každém kilometru. Do sběru těchto odpadů budou zapojeny mimo jiné rybáři v době, kdy nerybaří. Obdobná iniciativa se týká Severního a Baltského može, kde se očekává úlovek 20 tisíc tun odpadních plastů za rok. Posledním bodem jednání EUMEPS Packaging v praze byla nabídka účasti na stánku při příležitosti konání Interpacku 2011 Düsseldorf- viz obrázky. 7. Závěr Plastikářský průmysl v EU se kromě rozvoje výroby a aplikací svých produktů věnuje i ekologickým aspektům a využití produktů po skončení jejich životnosti. Úspěšné aplikace EPS obalů mají kromě řady předností další, a to, že po skončení jejich životnosti je lze snadno recyklovat nebo energeticky využít. EPS tak patří mezi udržitelné materiály.