خبرگزاری پپنا رصد جهانی بازار پلیمر
مقررات بستهبندی و پسماند بستهبندی اتحادیه اروپا (PPWR) حداقل سهمهای الزامآوری را برای استفاده از مواد بازیافتی در بستهبندی تعیین کرده است. از سال ۲۰۳۰، بستهبندیهای پلاستیکی مورد استفاده برای مواد غذایی یا محصولات آرایشی و بهداشتی که از PET ساخته نشدهاند، باید حداقل ۱۰ درصد مواد بازیافتی پسامصرفی (PCR) داشته باشند و این مواد نیز باید بهطور مشخص از بستهبندیهای مصرفشده به دست آمده باشند. از سال ۲۰۴۰، این سهم به ۲۵ درصد افزایش خواهد یافت.
با این حال، بزرگترین چالش این است که این حجم از مواد هنوز در بازار وجود ندارد. از سوی دیگر، الزامات تولید این مواد نیز سختگیرانه است. اگرچه فناوری مورد نیاز در حال حاضر وجود دارد، دریافت تأییدیههای لازم از مراجع قانونی، مانند EFSA در اروپا و FDA در آمریکا، ممکن است چند سال طول بکشد و فناوریهای تفکیک و آلودگیزدایی نیز به سرمایهگذاری قابل توجهی نیاز دارند.
همه اینها در شرایطی رخ میدهد که صنعت بازیافت تحت فشار فزایندهای قرار دارد؛ از قیمتهای نوسانی و تقاضای ضعیف فعلی برای مواد بازیافتی گرفته تا هزینههای بالای انرژی.
با این حال، طی ۱۲ ماه گذشته نوآوریهای زیادی برای حل این چالش ظهور کردهاند. مجموعهای از پروژهها نشان میدهند که ایجاد چرخه بسته برای PP و HDPE در بستهبندیهای سخت حتی در کاربردهای غذایی و حساس از نظر تماس با مواد نیز امکانپذیر است.
فشار هزینه بر صنعت بازیافت
شرکت اتریشی فناوری بازیافت پلاستیک Erema در ماه اوت نتایج سال مالی خود را منتشر کرد. این شرکت در کنفرانس مطبوعاتی خود تأکید کرد که بازار بازیافت پلاستیک برای سومین سال متوالی تحت فشار قابل توجه قرار دارد و با هزینه بالای انرژی، کمبود تقاضا برای مواد بازیافتی و رقابت شدید بینالمللی مواجه است.
Manfred Hackl، مدیرعامل Erema Group، گفت: «در اروپا ساختار هزینهای ایجاد کردهایم که شرکتهای صنعتی را بهطور فزایندهای در بازار بینالمللی در موضع نامساعدی قرار میدهد.»
به گفته Hackl، کلید گسترش بیشتر استفاده از پلاستیکهای بازیافتی، افزایش جریان مواد در چرخه و همزمان حفظ کیفیت بالاست.
وقتی مواد ورودی تغییر میکنند، وجود سیستمهای مقاوم و پایدار ضروری است و فیلتراسیون، گاززدایی و شناخت کامل فرآیند، پایداری فرآیند و کیفیت محصول را تعیین میکنند.
در نهایت، اقتصاد چرخشی زمانی محقق میشود که طراحی ماده، جمعآوری، تفکیک، شستوشو و اکستروژن با یکدیگر سازگار باشند و مواد بازیافتی حاصل نیز در محصولات جدیدی با کیفیت مشابه مورد استفاده قرار گیرند.
یکپارچهسازی زنجیره ارزش، برای چندین تأمینکننده فناوری مزیت خود را نشان داده است.
برای افزایش نقش بازیافت در پاسخ به رشد تقاضای آینده برای پلاستیک، مجموعهای از قوانین قابل اتکا لازم است که امکان سرمایهگذاری را فراهم کند. مقرراتی مانند PPWR در حوزه بستهبندی، نقاط عطف مهمی محسوب میشوند.
Hackl گفت: «ما به یک سیستم استانداردشده نیاز داریم تا مواد بازیافتی جذابتر شوند. تنها در این صورت است که بازیافت میتواند به بخشی از یک استراتژی بلندمدت برای تأمین مواد اولیه تبدیل شود.»
PP چرخشی
در سپتامبر گذشته، برای نخستین بار پلیپروپیلن بازیافتی برای تماس با مواد غذایی تحت استاندارد اروپایی EU 2022/1616 تأیید شد.
این ماده از لیوانهای PP جمعآوریشده در شرق بورنئو و از برنامه Prevented Ocean Plastic تأمین میشود. این ابتکار با همکاری شرکای جهانی شکل گرفته و انتظار میرود در نخستین سال فعالیت خود از ورود ۵۰۰ میلیون لیوان PP به اقیانوس جلوگیری کند.
Prevented Ocean Plastic یک مدل فرانشیز برای جمعآوری مواد ایجاد کرده که با حمایت Danone Aqua در اندونزی فعالیت میکند.
این مدل انتفاعی که در ابتدای دهه جاری راهاندازی شد، تاکنون از حمایت مالی پنج مؤسسه مختلف برخوردار شده و قابلیت ویژهای برای تفکیک و آمادهسازی خوراک ورودی جهت بازیافت با کیفیت بالا ایجاد کرده است.
پس از جمعآوری، تفکیک و شستوشو، این مواد توسط Petman و با استفاده از فناوری Starlinger Viscotec فرآوری شده و به پلیپروپیلن بازیافتی باکیفیت و ایمن برای تماس با مواد غذایی (rPP) تبدیل میشود.
سپس Bantam Materials UK، مالک برنامه Prevented Ocean Plastic، این ماده را در اختیار مصرفکنندگان نهایی قرار میدهد.
از نخستین استفادهکنندگان این ماده میتوان به Spectra Packaging اشاره کرد که از آن برای تولید بستهبندیهای بادی و تزریقی استفاده میکند.
Interzero؛ تولید rPP گرید غذایی از کیسه زرد آلمان
شرکت Interzero در حال راهاندازی یک سایت جدید در شهر دساو آلمان است که هدف آن تولید گرانول PP بازیافتی گرید غذایی است.
این شرکت فرآیندی را برای بازیابی مواد گرید غذایی و نزدیک به گرید غذایی از سیستم جمعآوری بستهبندیهای سبک آلمان، موسوم به سیستم دوگانه Gelber Sack یا کیسه زرد، از طریق فرآوری مکانیکی توسعه داده است.
بر اساس مطالعهای که دانشگاه Pforzheim در سال ۲۰۲۴ انجام داده، حدود ۱۱ درصد از بستهبندیهای پلاستیکی موجود در کیسه زرد از PP تشکیل شدهاند.
Interzero فرآیندهای تفکیک و بازیافت را برای تولید mrPP یا PP بازیافتی مکانیکی توسعه داده است.
اگرچه شرکت جزئیات دقیقی از فناوری خود منتشر نکرده، اما تأیید کرده است که در حال ساخت یک واحد پایلوت با ظرفیت تولید ۵۰۰۰ تن گرانول mrPP در سال است.
تمام آزمایشهای مربوط به تفکیک و بازیافت و همچنین آزمایشهای اولیه برای استفاده از این ماده در بستهبندی مواد غذایی با موفقیت انجام شدهاند.
فرآیند دریافت تأییدیه EFSA برای استفاده از این گرانولها در کاربردهای گرید غذایی، نزدیک به گرید غذایی و محصولات آرایشی و بهداشتی نیز آغاز شده است.
Jan Kroker، مدیرعامل Interzero، گفت: «PPWR فشار برای تطبیق مقررات را افزایش داده است. اقتصاد چرخشی قدرتمند اروپا اکنون به فضای مانور نیاز دارد. در نهایت، آنچه اهمیت دارد این است که محصول چقدر ایمن و کاربردی است، نه اینکه خوراک آن از کجا آمده است.»
او افزود: «تحقق اهداف PPWR به همکاری فناوریهای قدرتمند نیاز دارد. در بازیافت PP، این به معنای استفاده مکمل از بازیافت مکانیکی و شیمیایی است تا حد امکان مواد قابل بازیافت در چرخه باقی بمانند.»
Scanfill؛ فیلم PP با ۳۰ درصد PCR
چندین تأمینکننده نیز در حال عرضه رزین یا محصولات نیمهساختهای هستند که از ابتدا مقدار مورد نیاز مواد بازیافتی را برای انطباق با مقررات در خود دارند.
شرکت سوئدی Scanfill یک فیلم پلاستیکی عرضه میکند که حاوی ۳۰ درصد PP بازیافتی پسامصرفی است و برای پاسخ به الزامات PPWR توسعه یافته است.
این ماده از لیوانهای پلاستیکی جمعآوریشده از مناطق ساحلی به دست میآید.
Scanfill اعلام کرده است که یکی از شرکای این شرکت از یک «فرآیند بازیافت پیشرفته» استفاده میکند، هرچند جزئیات بیشتری درباره این فناوری ارائه نکرده است. این شریک و Scanfill هر دو کیفیت و قابلیت ردیابی ماده را تضمین میکنند.
این فیلم برای تماس با مواد غذایی تأیید شده، در سطوح مختلف شفافیت عرضه میشود و به گفته شرکت، نخستین محصول از این نوع است که در حجم بالا به بازار عرضه میشود.
INEOS؛ پلیمر هیبریدی با ۷۰ درصد محتوای بازیافتی
شرکت INEOS Olefins & Polymers Europe یک گرید پلیمری هیبریدی جدید با ۷۰ درصد محتوای بازیافتی برای بستهبندیهای حساس از نظر تماس با مواد معرفی کرده است.
این راهکار که بهصورت Drop-in قابل استفاده است، با نام تجاری Recycl-IN عرضه میشود و ترکیبی از پلاستیکهای بازیافتی مکانیکی و پلیمرهای پیشرفته موسوم به «Booster» است.
این هموپلیمر PP برای قالبگیری تزریقی قطعات با دیواره نازک طراحی شده و برای تولید محصولات رنگی و نیمهشفاف مانند درپوشهای پیچی، شیشهها، درپوشها، مخازن ریمل و رولهای دئودورانت کاربرد دارد.
تولیدکننده ادعا میکند شرایط فرآوری، استحکام مکانیکی و ویژگیهای نوری این ماده با نمونههای مشابه نو قابل مقایسه است، در حالی که ردپای کربنی را ۳۵ درصد کاهش میدهد.
Borouge؛ PP بازیافتی شیمیایی با خواص مشابه مواد نو
Borouge International نیز با معرفی گریدهای Borcycle C در تلاش است استفاده از مواد بازیافتی را در بستهبندیهای سخت افزایش دهد.
این گریدها خواصی مشابه مواد نو و انطباق کامل با الزامات تماس با مواد غذایی دارند.
این مواد حاوی PP بازیافتی شیمیایی هستند که از طریق رویکرد Mass Balance تأمین شده و دارای گواهی ISCC PLUS هستند.
این فناوری میتواند بهعنوان جایگزین مستقیم PP فسیلی متداول در ظروف قالبگیری تزریقی دیواره نازک، درپوشها و لیوانهای ترموفرمشده استفاده شود.
آماده برای انطباق با مقررات
رویکرد دیگر، عرضه راهکارهای بستهبندی آمادهای است که با مقررات موجود مطابقت دارند.
شرکت آمریکایی PureCycle Technologies با IPL Schoeller همکاری کرده تا خط جدیدی از ظروف آماده با نام SnapPack Square EVO تولید کند.
هر واحد از این ظروف حاوی ۲۰ درصد PureFive rPP است و به صاحبان برند امکان میدهد مسیر آمادهای برای رعایت قانون محتوای بازیافتی ایالت نیوجرسی داشته باشند و برای مقررات آتی مسئولیت توسعهیافته تولیدکننده (EPR) نیز آماده شوند.
PP بازیافتی PureFive از طریق یک فرآیند انحلال ثبتشده تولید میشود و برای محتوای بازیافتی پسامصرفی دارای گواهی APR است. این رزین بازیافتی خواصی مشابه رزین نو دارد.
این محصول در شرایطی وارد بازار شده که خردهفروشان و صاحبان برند در آمریکا با مجموعهای رو به گسترش از مقررات بستهبندی مواجه هستند.
قانون محتوای بازیافتی نیوجرسی در حال حاضر بستهبندی پلاستیکی سخت را ملزم به داشتن حداقل ۱۰ درصد محتوای بازیافتی پسامصرفی میکند. این میزان تا سال ۲۰۲۷ به ۲۰ درصد افزایش مییابد و بستهبندی مواد غذایی را نیز شامل خواهد شد و سپس تا سال ۲۰۳۶ به ۵۰ درصد خواهد رسید.
قوانین EPR در کالیفرنیا، اورگن و سایر ایالتها نیز بین سالهای ۲۰۲۷ تا ۲۰۳۲ الزامات مشابهی برای کاهش مصرف مواد و قابلیت بازیافت اعمال خواهند کرد و نخستین مهلتها از سال ۲۰۲۷ آغاز میشوند.
Amcor؛ ظروف صنعتی با ۵۰ درصد PCR
شرکت Amcor برای ظروف صنعتی در اندازههای ۵.۵ و ۵.۸ لیتر که حاوی حداکثر ۵۰ درصد PCR هستند، گواهی سازمان ملل متحد دریافت کرده است.
این ظروف، در ترکیب با کیسه داخلی LDPE با ضخامت ۴۰ میکرون که برای دریافت این گواهی الزامی است، راهکاری باکیفیت برای ذخیرهسازی و حمل ایمن مواد خطرناک جامد و پودری در صنایعی مانند مواد شیمیایی، پسماند پزشکی و خودروسازی ارائه میکنند.
کارخانه Pamplona که این ظروف را تولید میکند، دارای گواهی RecyClass است که ادعاهای مربوط به قابلیت بازیافت و استفاده از مواد بازیافتی را برای مشتریان تأیید میکند.
آلودگیزدایی؛ حلقه کلیدی بازیافت گرید غذایی
در ژوئن گذشته، Coperion اعلام کرد که برای فناوری بازیافت HDPE و PP خود، نامه عدم اعتراض (LNO) از FDA دریافت کرده است.
Coperion در این فناوری از ترکیب اکسترودرهای دوماردان و سیستم گاززدایی سیلویی EcoFresh استفاده میکند و این ترکیب میتواند به ظرفیت تولید حداکثر ۶۰۰۰ کیلوگرم در ساعت برسد.
حتی زمان ماند کوتاه نیز برای حذف قابل اعتماد مواد مهاجر کمفرار کافی است.
خوراک HDPE از بطریهای نوشیدنی مصرفشده و درپوشهای آنها تأمین میشود. خوراک rPP نیز از سینیهای سبزیجات، بستهبندیها و ظروف ماست، یعنی کاربردهای مورد استفاده برای تماس با مواد غذایی، تأمین میشود.
Stefan Lachenmayer، مدیر تجاری جهانی بازیافت در Coperion، گفت: «LNO سازمان غذا و داروی آمریکا به این معناست که rHDPE و rPP تولیدشده با فناوریهای ما میتوانند تا نسبت ۱۰۰ درصد در بستهبندیهای جدید مواد غذایی استفاده شوند.»
مواد با استفاده از فیدرهای گراویمتریک Coperion K-Tron وارد اکسترودر دوماردان میشوند؛ در آنجا ذوب، بهشدت مخلوط، همگن و با استفاده از ماردونهای دوگانه گاززدایی میشوند.
سپس پلاستیک از طریق فیلتر مذاب از مواد خارجی جامد پاک شده و گرانولسازی میشود.
واحد جدید و استانداردشده EcoFresh نیز بهعنوان مرحله دوم آلودگیزدایی عمل میکند.
Erema؛ کاهش دمای مذاب تا ۱۳ درجه
شرکت Erema در نمایشگاه K2025 فناوری پلاستیسایزینگ EcoGentle را به سری ماشینهای بازیافت Intarema اضافه کرد.
این فناوری که پیش از این در بازیافت PET استفاده شده بود، اکنون برای کاربردهای HDPE و PP نیز توسعه یافته و هدف آن کاهش مصرف انرژی است.
EcoGentle همراه با فناوری Counter Current تعامل هماهنگ میان بخش تغذیه و بخش اکسترودر را ایجاد میکند و باعث میشود مواد در دمای پایینتر و با راندمان بالاتر ذوب شوند.
در کاربردهای چندمنظوره HDPE و PP، این فناوری دمای مذاب را تا ۱۳ درجه سانتیگراد کاهش داده و مصرف برق محرک اکسترودر را تا ۶ درصد کم میکند.
نتیجه عملی این فرآیند، پایداری بیشتر، استهلاک کمتر، افزایش عمر قطعات و کاهش هزینه تولید است.
سیستمهای موجود Erema نیز قابلیت ارتقا به این فناوری را دارند.
Erema همچنین پروژههای متعددی برای دریافت تأییدیه انجام داده و همراه با مشتریان خود، LNOهای مثبت FDA را برای HDPE، PP و LD/LLDPE دریافت کرده است.
برای تولید مواد گرید غذایی، دو شرط اساسی وجود دارد: جریان خوراک باید حداقل ۹۹ درصد از بستهبندی مواد غذایی تشکیل شده باشد و فناوری مورد استفاده نیز باید قادر به پاکسازی و آلودگیزدایی خوراک باشد.
در این زمینه، ترکیب Intarema TVEplus RegrindPro و ReFresher که بوها را حذف میکند، یک فناوری کلیدی محسوب میشود.
Erema همچنین فناوری Volex را برای گاززدایی مواد بازیافتی پسامصرفی مستقیماً روی اکسترودر ارائه کرده است.
Gneuss؛ ارتقای خطوط موجود برای PCR با کیفیت بالا
با انتظار افزایش تقاضا برای PCR با کیفیت بالا، شرکت Gneuss یک راهکار قابل نصب روی خطوط موجود پیشنهاد کرده است که میتواند هنگام افزایش ظرفیت، نوسان کیفیت مواد را کاهش دهد.
این سیستم را میتوان برای افزایش ظرفیت اکستروژن و فیلتراسیون متناسبسازی کرد.
با بهینهسازی همزمان این دو فرآیند، امکان دستیابی به فرآیند بازیافت بسیار تمیز حتی با بار بالاتر مواد بازیافتی آلوده وجود دارد.
راهکار اکستروژن Gneuss بر پایه فناوری ماردون ویژهای است که علاوه بر ذوب و همگنسازی، گاززدایی و آلودگیزدایی مذاب را نیز تسهیل میکند.
این فناوری امکان فرآوری قابل اعتماد موادی با رطوبت بالا، ترکیبات فرار یا چگالی ظاهری پایین را فراهم میکند.
سیستم فیلتراسیون چرخشی نیز بهصورت پیوسته و پایدار آلایندهها را حذف میکند.
اکسترودر و سیستمهای فیلتراسیون را میتوان بهصورت جداگانه یا همزمان در کارخانههای موجود نصب کرد و آنها را بر اساس هدف مورد نظر، مانند افزایش محتوای بازیافتی، تثبیت کیفیت متغیر خوراک یا فراهم کردن امکان کاربرد تماس با مواد غذایی، پیکربندی کرد.
بازیافت درپوش؛ حلقه بسته HDPE
Gneuss اخیراً یک مطالعه موردی درباره ایجاد چرخه بسته برای درپوش بطریهای HDPE ارائه کرده است.
از آنجا که این درپوشها همراه با بطریهای PET جمعآوری میشوند، میتوان آنها را دوباره به درپوش بطری تبدیل کرد و چرخه را بست.
این شرکت سیستم بازیافت Omnimax را ارائه میکند که چندین آزمون چالش را پشت سر گذاشته و چندین تأییدیه تماس با مواد غذایی و LNO دریافت کرده است.
این فناوری به مراحل فرآیندی اضافی در بالادست یا پاییندست نیاز ندارد؛ موضوعی که برای PE اهمیت زیادی دارد، زیرا این ماده در سایر فرآیندها تنها در دماهای بسیار پایین قابل تصفیه است و به دلیل فرآیند انتشار آهسته، به زمان ماند طولانی نیاز دارد.
Omnimax پلیمر را از طریق گاززدایی بسیار کارآمد، با استفاده از اکسترودر بازیافت MRSpure و یک سیستم خلأ قدرتمند، از آلایندههای فرار پاک میکند.
در مرحله بعد، سیستم فیلتراسیون RSFgenius آلایندههای سخت را با فیلتراسیون فوقریز حذف میکند.
Starlinger؛ تأیید FDA برای بازیافت درپوش به درپوش PP
سیستم بازیافت دینامیک Recostar شرکت Starlinger برای فرآیند بازیافت درپوش به درپوش PP، LNO از FDA دریافت کرده است.
این تأییدیه برای تولید درپوش بطری نوشیدنی در شرایط استفاده C تا H اعمال میشود.
بنابراین درپوشهای بطری ساختهشده از ۱۰۰ درصد پلیپروپیلن بازیافتی پسامصرفی که در سیستم بازیافت Starlinger تولید میشوند، میتوانند در کاربردهای پرکنی داغ نیز مورد استفاده قرار گیرند.
این فناوری پیشتر در سال ۲۰۲۱ برای کاربردهای درپوش به درپوش HDPE نیز LNO از FDA دریافت کرده بود.
پیکربندی ماشین برای فرآیند تأییدشده شامل اکسترودر بازیافت دینامیک Recostar مجهز به ماژول گاززدایی C-VAC و واحد PCUplus در انتهای فرآیند بازیافت است.
PCUplus کاهش دائمی بو و حذف کاملتر ترکیبات آلی فرار (VOC) را تضمین میکند؛ دو مرحله مهم در تولید مواد بازیافتی گرید غذایی از پلاستیکهای پسامصرفی.
RCS Plastics؛ سرمایهگذاری ۷۵ میلیون یورویی
بازیافتکننده آلمانی RCS Plastics از سرمایهگذاری ۷۵ میلیون یورویی برای افزایش ظرفیت فرآوری خود به حداکثر ۱۰۰ هزار تن در سال خبر داده است.
یکی از محورهای اصلی این کارخانه جدید، توسعه و تولید مواد بازیافتی گرید غذایی از درپوشهای HDPE است.
Alexander Rimmer، مدیرعامل RCS Group، گفت: «توسعه HDPE بازیافتی گرید غذایی یکی از چالشهای اصلی صنعت ماست. ما بهصورت هدفمند در فرآیندهای نوآورانه سرمایهگذاری میکنیم تا چرخههای جدید مواد را فعال کرده و امکان استفاده از مواد بازیافتی را در طیف گستردهتری از کاربردها فراهم کنیم.»
پیشرفت فناوری
NextLoopp Americas اعلام کرده است که FDA فرآیند بازیافت این شرکت برای تولید rPP گرید غذایی را تأیید کرده است.
این تأییدیه تمام شرایط تماس با مواد غذایی از A تا H را در کل طیف کاربردها پوشش میدهد.
این پروژه که در سال ۲۰۲۴ بهعنوان توسعهای از ابتکار NextLoopp در اروپا آغاز شد، شرکای مختلف زنجیره ارزش، از بازیافتکنندگان و صاحبان برند گرفته تا سایر ذینفعان را برای ایجاد زیرساخت، فناوری و مقررات لازم جهت بازیافت ایمن و مقیاسپذیر گرد هم آورده است.
Alpla و NTCP؛ توسعه HDPE بازیافتی گرید غذایی
شرکت Alpla و مؤسسه مستقل هلندی NTCP نیز روی راهکاری آیندهنگر و مقرونبهصرفه برای بازیافت بستهبندیهای پلاستیکی مواد غذایی کار میکنند.
انتظار میرود فناوری بازیافت ثبتشده این دو شرکت، برای نخستین بار امکان تولید صنعتی HDPE بازیافتی ایمن برای تماس با مواد غذایی را فراهم کند.
پس از چند سال تحقیق و توسعه و نتایج موفق آزمایشگاهی، دو شریک پروژه اکنون ارزیابی فرآیند مبتنی بر حلال را در سایت NTCP در Heerenveen هلند آغاز کردهاند.
تمام مراحل این فناوری ثبتشده در قالب یک پروژه نوآوری مشترک بهطور گسترده آزمایش خواهند شد.
هدف، دریافت تأییدیه EFSA در آینده نزدیک است.
ساخت و بهرهبرداری از واحد پایلوت نیز اطلاعات ارزشمندی برای مقیاسگذاری فرآیند فراهم خواهد کرد.
Alpla برای این منظور شرکت بازیافت اختصاصی خود را در هلند تأسیس کرده است.
Michael Heyde، مدیر بخش فناوری بازیافت Alpla، گفت: «تا امروز هیچ فرآیند دارای گواهی در اتحادیه اروپا برای تولید HDPE بازیافتی گرید غذایی وجود ندارد. فناوری بسیار کارآمد ما برای پاکسازی و فرآوری مواد بازیافتی پسامصرفی میتواند یک تحول اساسی ایجاد کند.»
