Hodnotenie životného cyklu polyetylénových obalov vs. alternatívy

Ezt tanulmány sa zaoberá komplexným hodnotením životného cyklu (LCA) polyetylénových (PE) obalov a ich alternatív (papier, sklo, hliník a oceľ) v Spojených štátoch. Cieľom je poskytnúť komplexné pochopenie potenciálnych environmentálnych vplyvov a kompromisov spojených s PE a alternatívnymi materiálmi. Štúdia sa zameriava na päť hlavných obalových aplikácií:

  • Skrinkové fólie
  • Stretch fólie pre balenie paliet
  • Vrecia pre ťažké použitie (HDS)
  • Fľaše na nepotravinárske účely
  • Flexibilné vrecká na potraviny

Výskum porovnáva PE a alternatívne obalové materiály na základe týchto kategórií environmentálneho vplyvu: potenciál globálneho otepľovania (GWP), využitie fosílnej energie, využitie nerastných zdrojov a nedostatok vody.

Údaje o hmotnosti a materiálovom zložení boli získané v roku 2023 z fyzických vzoriek, špecifikačných listov a od odborníkov z odvetvia. Všetky formáty obsahovali špecifický obsah recyklovaného materiálu po spotrebiteľovi (PCR), ktorý predstavoval priemer odvetvia pre daný materiál a formát. Alternatívne obalové materiály boli vybrané a porovnané na základe kapacity balenia, pričom v prípade rozdielnych kapacít vzoriek boli použité normalizačné ekvivalencie.

Štúdia hodnotí potenciálne environmentálne vplyvy od kolísky po koniec životnosti (EoL) s vylúčením fázy používania a identifikuje príležitosti a potenciálne kompromisy pre obaly na báze PE a alternatívne materiály.

Módszertan

Použitý softvér EcoImpact-COMPASS™. Platforma bola kriticky preskúmaná treťou stranou a bolo zistené, že umožňuje dosiahnuť výsledky a správy v súlade s normami ISO 14040 a 14044 v máji 2022. Softvér sa môže použiť na výpočet potenciálnych environmentálnych vplyvov životného cyklu rozdelených na fázy suroviny, výroby, prepravy a EoL.

Kľúčové ukazovatele vplyvu

Štúdia používa stredné ukazovatele na zabezpečenie jasnosti, robustnosti a vyhnutie sa zoskupovaniu:

  1. Potenciál globálneho otepľovania (GWP): kg CO2 ekv.
  2. Využitie fosílnej energie: MJ
  3. Využitie nerastných zdrojov: kg
  4. Nedostatok vody: litre svetovej ekv.

Výsledky a diskusia

Väčšina štúdií zistila, že PE obaly majú nižší potenciálny environmentálny vplyv ako alternatívne materiály. Ľahká hmotnosť PE materiálov v porovnaní s väčšinou alternatív prispela k týmto nižším vplyvom. V prípadoch, keď PE nemal najnižší vplyv, to bolo zvyčajne v porovnaní s ľahkými papierovými alternatívami, ktoré obsahovali ďalšie materiály, ako napríklad plast alebo kaolínový íl, aby splnili funkčné požiadavky.

PE obaly preukázali nižší životný cyklus GWP ako alternatívne materiály v 16 z 19 porovnaní. Trendy určovali materiálové efektívnosti; v 18 z 19 porovnaní mal materiál s najnižšou hmotnosťou najnižší životný cyklus GWP. PE mal najnižšie požiadavky na hmotnosť v 18 z 19 porovnaní, pričom jeden papierový obalový formát s viacerými materiálmi vážil menej ako porovnateľný formát PE. Zvyšné papierové obalové formáty vyžadovali 1,4- až 11-násobok hmotnosti PE. Formáty zo skla, hliníka a ocele vyžadovali 3- až 48-násobok hmotnosti PE.

Zistenia štúdie majú pomôcť zainteresovaným stranám a tvorcom politík pri prijímaní informovaných rozhodnutí, ktoré vyvážia zmierňovanie environmentálneho vplyvu s udržiavaním funkčnosti produktu a dosahovaním cieľov udržateľnosti. Politiky, ktoré uprednostňujú konkrétne obalové materiály pred inými, by mali byť založené na údajoch, vedeckých metodológiách a mali by zohľadňovať celý životný cyklus a potenciálne environmentálne vplyvy týchto materiálov, aby sa predišlo nezamýšľaným dôsledkom, ako je presun záťaže. Tavaszi


Glosár kľúčových pojmov:

  • LCA (Life Cycle Assessment): Hodnotenie environmentálnych vplyvov produktu alebo služby počas celého jeho životného cyklu, od ťažby surovín až po likvidáciu alebo recykláciu.
  • PE (Polyethylene): Polyetylén, bežný plast používaný na výrobu obalov.
  • GWP (Global Warming Potential): Potenciál globálneho otepľovania, miera toho, ako veľmi daný plyn prispieva k otepľovaniu klímy v porovnaní s oxidom uhličitým (CO2).
  • EoL (End of Life): Koniec životnosti produktu, zahŕňa procesy ako recyklácia, spaľovanie alebo skládkovanie.
  • EPR (Extended Producer Responsibility): Rozšírená zodpovednosť výrobcu, princíp, podľa ktorého je výrobca zodpovedný za environmentálny dopad produktu počas celého jeho životného cyklu, vrátane EoL.
  • PCR (Post-Consumer Recycled): Recyklovaný materiál, ktorý pochádza z odpadu, ktorý už použili spotrebitelia.
  • Burden Shifting: Presúvanie environmentálnej záťaže, keď sa zníži environmentálny dopad v jednej fáze životného cyklu, ale zvýši sa v inej.
  • Functional Unit: Funkčná jednotka, definované množstvo funkcie, pre ktorú sa vykonáva LCA štúdia (napr. obal na 1 kg produktu).
  • Midpoint Indicators: Indikátory životného cyklu, ktoré popisujú environmentálny dopad na strednej úrovni príčinného reťazca (napr. GWP, spotreba vody).
  • Endpoint Indicators: Indikátory životného cyklu, ktoré popisujú finálny dopad na zložky životného prostredia, ako sú ľudské zdravie, ekosystémy a zdroje.