O modalitate surprinzătoare de a îmbunătăți amprenta ecologică a materialelor plastice

Societățile moderne folosesc o cantitate enormă de plastic și cea mai mare parte este realizate din materii prime derivate din rafinarea fie a gazelor naturale, fie a petrolului. In jurul lumii 390.7 milioane de tone metrice de plastic nou sunt fabricate în fiecare an și pentru fiecare kilogram realizat se produc emisii de gaze cu efect de seră de două kilograme în CO₂ echivalente. Deci, producția anuală de plastic are o amprentă de carbon care este cu 65.5% mai mare decât cea generată de consumul anual de benzină în SUA. Există materiale plastice pe bază de bio care ar putea reduce amprenta de carbon, dar sunt relativ scumpe și au în prezent doar aplicații de nișă. În teorie, multe materiale plastice pot fi reciclate, dar realitatea este că doar un mic procent din acest potențial este atins. Astfel, o mare parte din plastic ajunge într-o groapă de gunoi sau într-un scenariu chiar mai rău de „sfârșit de viață”. Nu există nicio soluție „glonț de argint” pentru aceste probleme legate de deșeuri și amprenta de carbon și vor trebui aplicate mai multe strategii.

Dar adevărul este că plasticul nu va dispărea pentru că joacă atât de multe roluri importante. Deci, avem nevoie de o modalitate de a satisface aceste nevoi, dar cu un impact mai mic legat de producția de plastic virgin. O soluție foarte încurajatoare a fost introdusă la Conferinta COP27 privind clima în Egipt. Oferă o modalitate de a reduce semnificativ amprenta de carbon a multor articole din plastic și de a reduce utilizarea plasticului virgin cu mai mult de jumătate, fără a le compromite funcționalitatea sau economia. Ar fi corect să spunem că această strategie „staci” – pentru că implică literalmente un tip de piatră sedimentară. Este comercializat de o start-up privată numită Okeanos® și marcat drept „Made from Stone™”.

Modul în care funcționează este că 50 până la 70% din rășina pe bază de petrochimice dintr-un articol din plastic este înlocuită cu o formulă proprie de carbonat de calciu - un mineral natural abundent și regenerabil care poate fi obținut în întreaga lume și este ingredientul activ în calcaros. Carbonatul de calciu este, de asemenea, ceea ce constituie 97% din cojile de ouă și, de asemenea, din scoici. Atunci când un produs este realizat folosind o proporție substanțială din acest material, acesta reduce amprenta efectivă de carbon a articolului cu mai mult de 50%! Conceptul de a face din piatră articole din plastic flexibile și ușoare este cu siguranță contraintuitiv, iar faptul că poate fi o soluție „plug-and-play” fără costuri suplimentare poate părea aproape prea frumos pentru a fi adevărat. Acesta este motivul pentru care Okeanos® a făcut ani de muncă de dezvoltare cu potențiali clienți înainte de a publica întreaga poveste.

O parte din carbonat de calciu a fost folosit istoric în materiale plastice, dar numai în intervalul 10-15%. În 2012, omul de știință în materie de materiale Proctor & Gamble, Mary Lehrter a brevetat o formă de carbonat de calciu măcinat fin, cu o anumită dimensiune și formă, care este tratată cu aditivi brevetați pentru a ajuta la procesare. Când carbonatul de calciu și aditivii sunt „compusi” împreună cu o cantitate mai mică de rășină, acest material poate reduce plasticul virgin folosit pentru fabricarea unui produs cu 50%-70%. Acest proces poate fi realizat pe echipamentele de producție existente pentru a produce un produs cu aceeași funcționalitate sau mai bună. Singura limitare este că nu este posibil să se facă un produs complet transparent cu atât de mult carbonat de calciu. Okeanos lucrează activ pentru a reduce porțiunea de plastic rămasă în produs cu alți lianți și aditivi. În prezent, produsele Made from Stone™ pot ​​fi formulate pentru trei scenarii de sfârșit de viață, pot fi făcute pentru a respecta majoritatea standardelor de reciclare, pot fi biodegradabile cu utilizarea unui aditiv sau pot reprezenta un impact mai puțin toxic și mai mic. produsul dacă este aruncat într-o groapă de gunoi.

Okeanos a fost co-fondat de Florencio Cuétara a cărui familie deține o companie spaniolă de ambalare a gustărilor în Europa. Cuétara a fost motivat să se ocupe de problemele legate de plastic, în special după ce a întâlnit o geantă fabricată de compania sa în timp ce își urmărea hobby-ul de scufundări în Marea Mediterană. Celălalt fondator, dr. Russ Petrie care provine din Africa de Sud, împărtășește pasiunea lui Cuétara pentru mare. În calitate de chirurg ortoped pentru Los Angeles Chargers, a lucrat la înlocuiri de ligamente care conțineau carbonat de calciu și a tratat-o ​​pe soția lui Cuétara. Au auzit despre brevetul lui Lehrter, l-au licențiat în 2018, aducând-o la bord ca vicepreședinte al inovației de proces.

Modelul de afaceri pe care îl urmăresc este să colaboreze cu OMYA, principal producător de materiale industriale, pentru a avea acces la rețeaua lor mondială de carbonat de calciu. Ei au identificat apoi parteneri de procesare, regiune cu regiune, pentru a-i furniza sub formă de pelete pe care companiile producătoare de materiale plastice le pot schimba pur și simplu cu plasticul virgin existent. Acest lucru minimizează amprenta asociată cu transportul și angajează lucrătorii locali. Ei fac cercetări în cooperare cu potențiali clienți pentru a determina raportul maxim de carbonat de calciu și alte detalii de formulare care vor funcționa pentru echipamentele lor de extrudare sau turnare existente. Multe dintre companiile care au încercat opțiunea Made From Stone™ au descoperit că economisesc 5-10% din energie, deoarece noul amestec se topește la o temperatură mai scăzută.

Acest carbonat de calciu pentru înlocuirea plasticului funcționează pentru o mare varietate de articole din plastic, de la folii flexibile la umerașe, la ambalaje alimentare, la aplicații industriale, cum ar fi folii agricole și articole rigide. Deoarece tehnologia produce o reducere demonstrabilă a amprentei de CO2, Okeanos a creat un cod QR și calcule de sprijin într-un instrument LCA pentru a ajuta atât jucătorii mici, cât și marii să integreze această poveste de acțiune climatică în programele lor de marketing. De exemplu, prima aplicație comercială a fost pentru Coagronorte, o cooperativă de 545 de fermieri de orez din Columbia care au dorit să-și îmbunătățească amprenta ambalajului pentru marca lor de orez Arroz Zulia, permițând fermierilor să aibă acces la tehnologii durabile pe care nu le-ar fi putut realiza singuri.

Ei lucrează, de asemenea, cu producători de ambalaje folosite pentru sandvișuri și burgeri, pe care le veți vedea în curând la magazinele fast-food importante din întreaga lume. Procesul de dezvoltare este, de asemenea, în curs de desfășurare cu mulți dintre cei mai mari producători de materiale plastice. O provocare cu care se confruntă compania Made from Stone este acordarea de prioritate lungii liste de aplicații noi care ar putea fi explorate. Unul pe care au ales să-l urmărească este cu prelate agricole care sunt folosite ca bariere împotriva buruienilor, conservarea apei și pentru a menține culturile precum căpșunile curate. Ei lucrează cu institutul de cercetare agricolă IMIDA din Spania pentru a elabora un proces lent de degradare care va realiza, de asemenea, „calarea” solului pentru a-și îmbunătăți pH-ul.

Până la sfârșitul anului 2023, Okeanos speră să înlocuiască 25 de mii de tone de rășini petrochimice pe lună. Până în 2025, obiectivul lor este să înlocuiască 2.5 milioane de tone metrice/an, cu scopul final de a elimina 1 gigatonă de CO2 din procesul de fabricare a materialelor plastice.