Blog

Verpakkingsmateriaal speel 'n deurslaggewende rol in die daaglikse lewe, veral in voedselpreservering, hantering, versending en berging. Tradisionele petroleumgebaseerde polimere oorheers die plastiekverpakkingsbedryf, wat 26% van die totale polimeergebruik uitmaak en 'n aansienlike produksietoename sedert 1964 ervaar. Ten spyte van hul funksionaliteit, wek plastiekverpakking omgewingsbekommernisse weens kweekhuisgasvrystellings en besoedeling deur onbehoorlike wegdoening.

Om omgewingsuitdagings aan te spreek, ondersoek die bedryf hernubare en bioafbreekbare alternatiewe, soos bio-gebaseerde plastiek, met die doel om afhanklikheid van nie-hernubare hulpbronne en laer CO2-emissies te verminder. Die vraag na ekovriendelike voedselverpakking sal na verwagting groei namate verbruikers herwinbare en omgewingsvriendelike materiale verkies. Daar bestaan egter onsekerhede oor die voordele van bio-gebaseerde plastiek in vergelyking met tradisionele.

Die EU-kommissie mik 'n 55% hersirkulasie van plastiekverpakking teen 2025 en beoog dat alle plastiek teen 2030 herwinbaar of herbruikbaar moet wees, in ooreenstemming met 'n Sirkulêre Ekonomie-benadering. Volhoubaarheidsevaluerings vir voedselverpakking moet faktore soos geen kweekhuisgasvrystellings, herwinbaarheid of herbruikbaarheid, geen stortingsterreinafval, verminderde watergebruik, hernubare energiegebruik, afwesigheid van lugbesoedeling en geen skade aan menslike gesondheid in ag neem nie. Ten spyte van vordering in alternatiewe verpakking, is daar geen perfekte oplossing wat aan alle volhoubaarheidskriteria voldoen, terwyl voedsel doeltreffend bewaar en afgelewer word nie.

Volhoubaarheid van voedselverpakking

Die volhoubaarheid van voedselverpakking behels die voorsiening van huidige behoeftes sonder om toekomstige generasies se vermoë om dieselfde te doen, in die gedrang te bring, veral om op die omgewingsdimensie te fokus. Voedselproduksie dra aansienlik by tot omgewingsimpakte, met 29% van die wêreldwye kweekhuisgasvrystellings wat daaraan toegeskryf word. Om die omgewingsimpak en volhoubaarheid van voedselverpakking te evalueer, moet beide die verpakking en die voedsel as 'n produk-verpakkingkombinasie beskou word. Lewensiklusassessering (LCA) is 'n metode wat gebruik word om die omgewingsimpak van 'n produk-verpakkingkombinasie regdeur sy lewensiklus te evalueer, met inagneming van faktore soos materiaalverkryging, produksie, verpakking, verspreiding en lewenseinde. Verskillende modelle en riglyne, soos ISO 14040 en die Europese Kommissie se ILCD-handboek, is beskikbaar vir die uitvoering van LCA. Die assessering moet relevante impakte identifiseer, prosesse wat die grootste omgewingsimpak genereer, en leiding verskaf vir stelsel-/produkverbetering. Dit is van kardinale belang om die indirekte omgewingsimpak van verpakking op die voedselproduk se lewensiklus in te sluit, veral die invloed daarvan op die generering van voedselafval, om te verhoed dat verpakking aanbeveel word wat die algehele omgewingsimpak van die voedsel-pakketkombinasie kan verhoog as gevolg van potensiële voedselverliese.

Produksie van plastiekverpakking

Lewensiklusassessering (LCA) studies dui daarop dat bio-gebaseerde PLA (polimelksuur) plastiek oor die algemeen voordele bied in klimaatbeskerming en fossielhulpbronbewaring in vergelyking met petroleum-gebaseerde plastiek. 'n Meta-analise van 44 bio-gebaseerde materiaalgevalle het laer omgewingsimpakte in die kategorie klimaatsverandering gevind. Die keuse van grondstof vir bio-gebaseerde plastiekproduksie is egter deurslaggewend; die gebruik van eerste-generasie biomassa soos mielies of stysel kan meeding met gewasse vir menslike gebruik, terwyl afval-voerstowwe (tweede generasie) in LCA as meer omgewingsvriendelik beskou word.

Behalwe klimaatsverandering, sluit die omgewingsimpakte van bio-gebaseerde materiale natuurlike hulpbronuitputting, versuring, fotochemiese osoonskepping, eutrofikasie, menslike toksisiteit en akwatiese toksisiteit in. Die evaluasie toon dat bio-gebaseerde materiale groter impakte kan hê in kategorieë soos eutrofikasie en stratosferiese osoonuitputting, met variasie in versuring en fotochemiese osoonvorming.

Die vergelyking van bio-gebaseerde PE met petroleum-gebaseerde PE openbaar verskillende omgewingsimpakte, met bio-gebaseerde PE wat laer impakte in klimaatsverandering, somer rookmis en fossielhulpbronverbruik toon, maar hoër impakte in versuringspotensiaal, eutrofikasie, menslike toksisiteit, waterverbruik, totale primêre energievraag, en grondgebruik.

Wat die einde van die lewe betref, word kompos van plastiek as 'n omgewingsaantreklike opsie beskou, maar nie alle bio-gebaseerde plastiek is bioafbreekbaar nie. Terwyl sommige bioafbreekbare plastiek, soos styselmengsel-polimere en PLA, bestaan, kan die agteruitgang daarvan aansienlike kweekhuisgasvrystellings in stortingsterreine veroorsaak. Dit is van kardinale belang om die toestande en tydsraamwerk te spesifiseer waaronder 'n gegewe tipe plastiek kan afbreek, aangesien baie beheerde industriële kompos vereis.

Herwinning van plastiek

Herwinning word as deurslaggewend vir omgewingsvolhoubaarheid beskou, aangesien dit oor die algemeen laer lewensiklusimpakte behels in vergelyking met die produksie van nuwe materiale. Slegs 14% van plastiek word egter ingesamel en herwin, en die meeste herwonne plastiek word in laerwaarde-toepassings afgesirkel, wat hul vermoë beperk om nog 'n rondte van herwinning te betree.

Die potensiaal vir die herwinning van plastiekafval in die EU bly grootliks onontgin, met lae hergebruik en herwinningsyfers in vergelyking met ander materiale soos papier, glas of metale. Verskeie faktore dra by tot hierdie situasie, insluitend materiële verliese tydens produkgebruik, onbehoorlike versameling en agteruitgang tydens verwerking (afsirkeling), voorraadopbou, produkontwerphindernisse, onvoldoende afvalinfrastruktuur, kontaminasie en ekonomiese faktore.

Meganiese herwinning, wat sortering, maal, was en ekstrusie behels, is die mees algemene metode vir die herwinning van verpakkingsplastiek. Uitdagings ontstaan egter met meerlagige voedselverpakkingstelsels, wat onskeidbare polimere bevat, en chemiese herwinningstegnologieë word voorgestel as alternatiewe vir materiale wat nie geskik is vir meganiese herwinning nie.

Bio-gebaseerde verpakkingsmateriaal, terwyl nuwe polimere bekendgestel word, benodig steeds ontwerpe vir verbeterde herwinbaarheid om die oorgang na 'n sirkulêre ekonomie te ondersteun. Komposteerbare plastiek soos PLA staar uitdagings in die gesig met herwinningsinfrastruktuur, aangesien dit moeilik is om van PET te onderskei en PET-herwinningsprodukte kan besoedel as dit nie effektief gesorteer word nie.

Menslike gesondheidsrisiko's kan ontstaan as gevolg van kontaminante in herwonne plastiek wat na verpakte voedsel migreer. Potensiële kontaminante sluit in nie-gemagtigde monomere en bymiddels, kontaminante van misbruik, nie-voedselverbruikersprodukte, chemikalieë van ander verpakkingsmateriaal, en dié wat tydens die herwinningsproses bygevoeg word. Die herwinningsproses moet veilige kontaminasievlakke verseker volgens EU-regulasies, met veiligheidsbeoordelings wat deur die Europese Voedselveiligheidsowerheid (EFSA) op 'n geval-tot-geval basis uitgevoer word. Spesifieke kriteria vir die herwinning van verskillende plastiek word vasgestel, maar meer data is nodig vir 'n beter veiligheidsbeoordeling, veral vir polimere soos PE en PP.

Die bespreking oor volhoubare voedselverpakking beklemtoon die toenemende belangrikheid van volhoubaarheid in die voedselbedryf. Sleuteloorwegings sluit in die vervaardiging van materiale wat veilig, omgewingsvriendelik, koste-effektief is en met behulp van hernubare energie vervaardig is. Terwyl petroleum-gebaseerde plastiek tans voedselverpakking oorheers weens hul uitstekende eienskappe, het kommer oor fossielhulpbronskaarste en omgewingsimpakte, insluitend CO2-vrystellings, belangstelling in bio-gebaseerde plastiek aangewakker.

Bio-gebaseerde materiale, soos bio-PET, bio-PP, bio-PE, PLA en PHA, bied alternatiewe vir petroleum-gebaseerde plastiek. Natuurlike biopolimere soos polisakkariede en proteïene word ondersoek vir hul oorvloed, lae koste en bioafbreekbaarheid. Daar bestaan egter uitdagings soos hidrofilisiteit en onvoldoende versperringseienskappe. Die verbetering van die produksiedoeltreffendheid van bio-gebaseerde grondstowwe is noodsaaklik vir die bevordering van volhoubaarheid.

Die keuse van grondstof is deurslaggewend; tweede generasie voermateriaal van landbou-afval is verkieslik om konflikte met voedselproduksie te vermy. Herwinning word as noodsaaklik geag vir die vermindering van omgewingsimpakte, met meganiese herwinning die voorkeurmetode. Uitdagings ontstaan met multi-laag voedselverpakkingstelsels, wat die herwinbaarheid van bio-gebaseerde materiale beïnvloed.

Bioafbreekbare of komposteerbare plastiek is nie 'n wondermiddel nie, aangesien die wegdoening van stortingsterreine bydra tot kweekhuisgasvrystellings. Industriële kompos kan die grootste omgewingsimpakte toon. Die fokus op lewenseinde-oorwegings in lewensiklusbeoordelings dui daarop dat herwinbaarheid, eerder as bioafbreekbaarheid, 'n prioriteit moet wees. Die ontwerp van verpakking vir herwinbaarheid en sirkulariteit is van kardinale belang vir langtermyn volhoubaarheid.

Innoverende plastiekverpakkingsmateriaal, hetsy bio- of petroleumgebaseer, behoort sleutelparameters vir volhoubaarheid te prioritiseer:

• Optimale hindernisse: Materiaal moet die beste moontlike hindernisse hê om voedsel raklewe te verbeter en voedselverlies te verminder.

   

• Herwinbaarheid: Verpakking moet ontwerp word vir meganiese herwinning, met 'n voorkeur vir monoplastiese materiale wat funksionele eienskappe en chemiese veiligheid tydens herwinning behou.

   

• Doeltreffende bio-gebaseerde produksie: Bio-gebaseerde materiale moet doeltreffend geproduseer word uit tweede-generasie voermateriaal om konflikte met voedselproduksie te vermy.

   

• Chemikalieë van kommer: Vermyding van skadelike chemikalieë verminder beide omgewings- en menslike gesondheidsimpakte, tesame met die verlaging van afvalbestuurskoste.

  Bio-gebaseerde plastiekverpakkingsmateriaal word erken vir hul verminderde klimaatimpak in vergelyking met konvensionele materiale. Omvattende lewensiklusbeoordelings (LCA's) moet egter verskeie omgewingsimpakte van bio-gebaseerde materiale oorweeg. Die algehele klimaat- en omgewingsimpakte van verpakking/voedselstelsels moet deur hul hele lewensiklus beoordeel word, met die doel om omgewingslaste te verminder deur deurdagte ontwerp.

  Die ontwerp van volhoubare voedselverpakking is 'n komplekse taak wat oorweging van talle parameters vereis. LCA's dien as waardevolle instrumente vir die kwantifisering en vergelyking van omgewingsimpakte, wat 'n ingeligte en holistiese grondslag bied vir besluitneming om die volhoubaarheid van voedselverpakking te verbeter.

  Verwysings –

  Ana C. Mendes, Gitte Alsing Pedersen, Perspektiewe op volhoubare voedselverpakking: – is bio-gebaseerde plastiek 'n oplossing, Trends in Food Science & Technology, Volume 112, 2021, Bladsye 839-846, ISSN 0924-2244, https:// doi.org/10.1016/j.tifs.2021.03.049.