Zaskakujący sposób na poprawę wpływu tworzyw sztucznych na środowisko

Nowoczesne społeczeństwa zużywają ogromne ilości plastiku i większość z nich jest wykonane z surowców pochodzi z rafinacji gazu ziemnego lub ropy naftowej. Dookoła świata 390.7 mln ton nowego plastiku są produkowane co roku, a każdy wyprodukowany kilogram powoduje emisję dwóch kilogramów gazów cieplarnianych w CO₂ odpowiedniki. Tak więc roczna produkcja tworzyw sztucznych ma ślad węglowy, który jest o 65.5% większy niż generowany przez roczne zużycie benzyny w USA. Istnieją tworzywa sztuczne pochodzenia biologicznego, które mogłyby zmniejszyć ten ślad węglowy, ale są one stosunkowo drogie i obecnie mają tylko zastosowania niszowe. Teoretycznie wiele tworzyw sztucznych można poddać recyklingowi, ale w rzeczywistości wykorzystuje się tylko niewielki procent tego potencjału. W ten sposób duża część plastiku trafia na wysypisko lub w jeszcze gorszy scenariusz „końca życia”. Nie ma złotego środka na te problemy z odpadami i śladem węglowym, a konieczne będzie zastosowanie wielu strategii.

Ale prawda jest taka, że ​​tworzywa sztuczne nie znikną, ponieważ się bawią tyle ważnych ról. Potrzebujemy więc sposobu na zaspokojenie tych potrzeb, ale przy mniejszym wpływie związanym z produkcją pierwotnego plastiku. Jedno bardzo zachęcające rozwiązanie wprowadzono w Konferencja klimatyczna COP27 w Egipcie. Oferuje sposób na znaczne zmniejszenie śladu węglowego wielu plastikowych przedmiotów i zmniejszenie zużycia pierwotnego plastiku o ponad połowę bez uszczerbku dla ich funkcjonalności lub ekonomii. Można by uczciwie powiedzieć, że ta strategia „kołysze” – ponieważ dosłownie dotyczy kamienia osadowego. Komercjalizuje go prywatny start-up o nazwie Okeanosa® i oznaczone jako „Made from Stone™”.

Sposób działania polega na tym, że 50 do 70 procent żywicy petrochemicznej w wyrobie z tworzywa sztucznego jest zastępowane zastrzeżoną formułą węglanu wapnia – obfitego i odnawialnego naturalnego minerału, który można pozyskać na całym świecie i który jest aktywnym składnikiem wapień. Węglan wapnia jest również tym, co stanowi 97% skorupek jaj, a także muszli morskich. Gdy produkt jest wykonany przy użyciu znacznej części tego materiału, zmniejsza to efektywny ślad węglowy produktu o ponad 50%! Koncepcja tworzenia giętkich, lekkich plastikowych przedmiotów z kamienia jest z pewnością sprzeczna z intuicją, a fakt, że może to być rozwiązanie typu „podłącz i używaj” bez dodatkowych kosztów, może wydawać się zbyt piękny, aby był prawdziwy. Właśnie dlatego Okeanos® przez lata pracował nad rozwojem z potencjalnymi klientami, zanim upublicznił całą historię.

Niektóre węglany wapnia były historycznie stosowane w tworzywach sztucznych, ale tylko w zakresie 10-15%. W 2012 roku emerytowana naukowiec Proctor & Gamble, Mary Lehrter, opatentowała postać drobno zmielonego węglanu wapnia o określonym rozmiarze i kształcie, który jest traktowany zastrzeżonymi dodatkami ułatwiającymi przetwarzanie. Gdy węglan wapnia i dodatki zostaną „zmieszane” z mniejszą ilością żywicy, materiał ten może zmniejszyć ilość pierwotnego plastiku użytego do wytworzenia produktu o 50%-70%. Ten proces można przeprowadzić na istniejącym sprzęcie produkcyjnym, aby wytworzyć produkt o tej samej lub lepszej funkcjonalności. Jedynym ograniczeniem jest to, że nie jest możliwe wykonanie w pełni przezroczystego produktu z tak dużą ilością węglanu wapnia. Okeanos aktywnie pracuje nad zmniejszeniem pozostałej części plastiku w produkcie za pomocą innych spoiw i dodatków. W tej chwili produkty Made from Stone™ mogą być opracowywane pod kątem trzech scenariuszy końca życia, mogą być wykonane zgodnie z większością norm dotyczących recyklingu, mogą ulegać biodegradacji przy użyciu dodatku lub mogą reprezentować mniej toksyczny, mniejszy wpływ produkt, jeśli zostanie wyrzucony na wysypisko.

Okeanos został współzałożycielem Florencio Cuétara, którego rodzina jest właścicielem tradycyjnej hiszpańskiej firmy zajmującej się pakowaniem przekąsek w Europie. Cuétara był zmotywowany do zajęcia się problemami z tworzywami sztucznymi, szczególnie po napotkaniu torby wykonanej przez jego firmę, gdy realizował swoje hobby, jakim było nurkowanie w Morzu Śródziemnym. Drugi założyciel, dr Russ Petrie, który pochodzi z Republiki Południowej Afryki, podziela pasję Cuétary do morza. Jako chirurg ortopeda Los Angeles Chargers pracował nad wymianą więzadeł zawierającą węglan wapnia i leczył żonę Cuétary. Usłyszeli o patencie Lehrtera, udzielili mu licencji w 2018 r., wprowadzając ją na pokład jako wiceprezes ds. innowacji procesowych.

Model biznesowy, do którego dążą, polega na współpracy z OMYA, wiodącym producentem materiałów przemysłowych, w celu uzyskania dostępu do ich światowej sieci węglanu wapnia. Następnie zidentyfikowali partnerów przetwarzających w poszczególnych regionach, aby dostarczali je w postaci peletek, które firmy produkujące tworzywa sztuczne mogą po prostu wymienić na istniejące pierwotne tworzywa sztuczne. Minimalizuje to ślad związany z wysyłką i angażuje lokalnych pracowników. Prowadzą wspólne badania z potencjalnymi klientami, aby wypracować maksymalny stosunek węglanu wapnia i inne szczegóły receptury, które będą działać dla ich istniejącego sprzętu do wytłaczania lub formowania. Wiele firm, które wypróbowały opcję Made From Stone™, stwierdziło, że oszczędzają 5-10% energii, ponieważ nowa mieszanka topi się w niższej temperaturze.

Ten węglan wapnia do zastąpienia plastiku sprawdza się w szerokiej gamie przedmiotów z tworzyw sztucznych, od elastycznych folii, przez wieszaki na ubrania, opakowania do żywności, po zastosowania przemysłowe, takie jak folie rolnicze i przedmioty sztywne. Ponieważ technologia ta zapewnia możliwe do udowodnienia zmniejszenie emisji CO2, firma Okeanos stworzyła kod QR i obliczenia pomocnicze w narzędziu LCA, aby pomóc zarówno małym, jak i dużym graczom zintegrować tę historię działań na rzecz klimatu z ich programami marketingowymi. Na przykład pierwsza aplikacja komercyjna dotyczyła Coagronorte, spółdzielnia zrzeszająca 545 rolników zajmujących się uprawą ryżu w Kolumbii, którzy chcieli poprawić swój ślad na opakowaniach swojej marki ryżu Arroz Zulia, umożliwiając rolnikom dostęp do zrównoważonych technologii, których nie mogliby osiągnąć samodzielnie.

Współpracują także z producentami wrapów do kanapek i burgerów, które wkrótce zobaczycie w największych fast foodach na całym świecie. Proces rozwoju trwa również u wielu największych producentów tworzyw sztucznych. Jednym z wyzwań stojących przed przedsięwzięciem Made from Stone jest nadanie priorytetu długiej liście nowatorskich zastosowań, które można zbadać. Jednym z nich, który wybrali, jest plandeka rolnicza, która jest używana jako bariera chwastów, ochrona wody i utrzymywanie upraw, takich jak truskawki, w czystości. Współpracują oni z rolniczym instytutem badawczym IMIDA w Hiszpanii, aby opracować powolny proces degradacji, który umożliwi również „wapnowanie” gleby w celu poprawy jej pH.

Do końca 2023 roku Okeanos chce wymieniać miesięcznie 25 tys. ton żywic petrochemicznych. Do 2025 roku ich celem jest zastąpienie 2.5 miliona ton metrycznych rocznie, a ostatecznym celem jest usunięcie 1 gigaton CO2 z procesu produkcji tworzyw sztucznych.