Recykling opakowań wielowarstwowych dzięki cyfrowym znakom wodnym
Najważniejszą rolą opakowań stosowanych w branżach farmaceutycznej i spożywczej jest zapewnianie skuteczności i bezpieczeństwa produktów. W tym celu często stosuje się wiele warstw plastiku i aluminium, które mają chronić zawartość opakowania przed możliwymi uszkodzeniami pod wpływem ciepła, światła, wahań temperatury czy wilgoci. Złożony charakter takich opakowań ma jednak swoje wady, gdyż utrudnia ich segregację i recykling. Nad rozwiązaniem tego problemu pracował zespół finansowanego ze środków UE projektu Sol-Rec2. „Naszym głównym celem było opracowanie przyjaznego dla środowiska procesu oddzielania poszczególnych materiałów od złożonych wielowarstwowych kompozytów”, wyjaśnia członek zespołu projektu Sol-Rec2 Martin Goosey, który pracował jako ekspert techniczny dla liderów projektu IPM2. „Materiały te są zazwyczaj spalane lub trafiają na składowisko odpadów. Naszym zamiarem było odzyskanie tych cennych materiałów, poddanie ich recyklingowi, a następnie ponowne wykorzystanie w podobnych zastosowaniach”.
Stosowanie cyfrowych znaków wodnych i „zielonych” chemikaliów
Aby to osiągnąć, w ramach projektu opracowano nowatorski proces oparty na cyfrowych znakach wodnych i „zielonych” chemikaliach, znanych jako rozpuszczalniki głęboko eutektyczne i ciecze jonowe (ang. deep eutectic solvents and ionic liquids, DES/IL). Cyfrowe znaki wodne zostały naniesione na powierzchnię opakowania w postaci serii kropek, które są niemalże niewidoczne gołym okiem. „Po wycofaniu z eksploatacji i podczas procesu sortowania odpadów kod kropkowy można odczytać przy pomocy specjalnego skanera”, dodaje Goosey. „Pozwala to na identyfikowanie na bieżąco rodzajów opakowań i wchodzących w jego skład materiałów”. Informacje te są następnie wykorzystywane do sterowania automatycznymi, bardzo szybkimi maszynami sortującymi na potrzeby separacji i wytworzenia oddzielnych strumieni wyjściowych materiałów, które można następnie indywidualnie przetwarzać na kolejnym etapie procesu. „Po segregacji wielowarstwowych odpadów opakowaniowych są one poddawane procesowi rozwarstwiania”, zauważa Goosey. „W tym celu odpady są wystawiane na działanie wybranego środka DES/IL, a także podgrzewane i mieszane”. Rozwarstwianie polega na oddzieleniu poszczególnych warstw tworzyw sztucznych i metalu, które mogą być następnie odrębnie zbierane i poddawane recyklingowi. Ponadto zespół projektu stworzył bibliotekę DES/IL, aby umożliwić dopasowanie najodpowiedniejszej substancji chemicznej do konkretnych rodzajów wielowarstwowych odpadów opakowaniowych.
Proces sortowania i recyklingu przyjazny dla środowiska
Zespół projektu z powodzeniem zademonstrował działanie tego nowatorskiego, przyjaznego dla środowiska procesu sortowania i recyklingu wielowarstwowych odpadów opakowaniowych w skali pilotażowej. Jeden z partnerów projektu wykorzystał odzyskane materiały do wytworzenia swoich produktów komercyjnych, zastępując w ten sposób surowce pierwotne i wprowadzając w życie zasady gospodarki o obiegu zamkniętym. „Potencjalnymi korzyściami płynącymi ze stosowania tego rozwiązania jest odzyskiwanie, recykling i ponowne wykorzystywanie tworzyw sztucznych, które w przeciwnym razie trafiłyby do spalarni lub na składowisko odpadów, a także możliwość odzysku aluminium”, wyjaśnia Goosey. „Dzięki ponownemu wykorzystaniu materiałów w ramach podejścia opartego na gospodarce o obiegu zamkniętym użytkownicy końcowi mogą liczyć na obniżenie kosztów w porównaniu ze stosowaniem materiałów pierwotnych”.
Gospodarka o obiegu zamkniętym z myślą o opakowaniach wielowarstwowych
W dalszej kolejności zespół planuje nawiązać współpracę z potencjalnymi użytkownikami tej technologii, aby opracować instalację pilotażową o większej skali. Będzie to okazja do zaprezentowania potencjału ekonomicznego tej innowacji, gdyż umożliwi ocenę kosztów i korzyści oraz produkcję dużych ilości materiałów pochodzących z recyklingu. „Już teraz istnieje zapotrzebowanie na recykling materiałów pochodzących z wielowarstwowych odpadów opakowaniowych”, podkreśla Goosey. „A będzie ono jedynie rosło, ponieważ wprowadzane są coraz bardziej rygorystyczne przepisy w zakresie odzysku surowców zarówno w Europie, jak i w innych częściach świata”. Uczestnicy projektu mają nadzieję, że udoskonalanie procesu Sol-Rec2 doprowadzi do wdrożenia tej technologii na szeroką skalę, przyczyniając się do zmniejszenia ilości odpadów tworzyw sztucznych i ułatwienia recyklingu materiałów. „Może to być jedno z podejść umożliwiających wdrożenie prawdziwej gospodarki o obiegu zamkniętym w sektorze opakowań wielowarstwowych”, dodaje Goosey.
Słowa kluczowe
Sol-Rec2, opakowania, recykling, farmaceutyczny, aluminium, tworzywo sztuczne
