Фото: vileda-professional.com

Upakovano.ru знакомит читателей со статьей Антона Стимана (Anton Steeman), ведущего блога Best In Packaging, посвященной вторичной переработке упаковочных материалов, содержащих алюминий.

Ведущий блога Best In Packaging очень внимательно рассматривает возможности использования так называемых биоразлагаемых или пригодных для компостирования упаковочных материалов. «Во-первых, отмечает Стиман, – не существует упаковочных материалов, которые разлагались бы сами по себе на свалках, потому что там не хватает кислорода, а предприятия по промышленному компостированию отходов часто отказываются брать упаковку на переработку». Кроме того, надо смотреть правде в глаза: в упаковке почти не используется какой-либо один компонент в чистом виде. Упаковочные материалы всегда имеют различные покрытия или добавки, а также часто состоят из нескольких слоев разных материалов.

По мнению Антона Стимана, есть только одна возможность справиться с растущей горой использованной упаковки. Технология должна помочь нам создать системы вторичной переработки отходов упаковки, предпочтительно замкнутого цикла, эффективные и безотходные. В настоящее время появляется все больше таких систем, другие находятся в стадии разработки, чтобы заполнить пустующие ниши рынка.

Однако кажется, существует смешение понятий и неправильное представление о вторичной переработке упаковки, содержащей компоненты из алюминия.

Для производства вторичного алюминия требуется примерно на 95% меньше энергии, чем для производства алюминия из бокситов. Это одна из важнейших причин, объясняющих, почему получение вторичного алюминия настолько важно, что оправдывает разработку сложных систем в этой области.

Антон Стиман предлагает начать с рассмотрения вторичной переработки гибких пакетов, упаковки, которая обладает бесконечным потенциалом развития. Такие пакеты имеют многие преимущества: они легкие, обеспечивают экономию материалов и транспортных затрат. Но они часто имеют алюминиевый слой. Соответственно, эти пакеты считаются непригодными для вторичной переработки. Очевидно, что обладатели торговых марок заинтересованы в изменении этой ситуации, поскольку они хотят ставить на упаковке своих товаров знак «пригодно для вторичной переработки», что стало бы подтверждением их приверженности принципам охраны окружающей среды.

И все же, утверждения о невозможности рециклинга гибкой упаковки, содержащей алюминиевый компонент, соответствуют действительности. Однако последние разработки могут в корне изменить ситуацию.

Процесс переработки Enval

Британская компания Enval, образованная Кембриджским университетом, намерена воплотить в жизнь запатентованную технологию, которая обеспечивает возможность вторичной переработки многослойной упаковки, содержащей пластик и алюминий. Ведь такая упаковка в настоящее время считается непригодной для рециклинга.

Благодаря недавним инвестициям со стороны синдиката инвесторов, включающего компании Cambridge Enterprise, Cambridge Capital Group и Cambridge Angels, а также при поддержке партнеров из отрасли, таких как Kraft Foods и Nestlé, компания Enval рассчитывает ввести в строй первую коммерческую установку для вторичной переработки этого материала.

Сначала сырье будет обеспечиваться промышленными отходами индустрии упаковки, образующимися на заводах изготовителей многослойных материалов, роизводителей упаковки и даже компаний из пищевой промышленности. Позднее фирма рассчитывает приступить к переработке отходов потребительской упаковки.

Повторно закрываемые устойчивые стерилизуемые пакеты для детского питания Sprout Organic Baby Food имеют многослойную структуру (ПЭТФ/фольга/ориентированный полиамид/полипропилен). Эти пакеты не пригодны для вторичной переработки, поэтому компания Sprout в сотрудничестве с TerraCycle собирает использованные пакеты, чтобы не допустить их попадания на свалку, и перерабатывает в другую продукцию, такую как хозяйственные сумки.

Запатентованная технология Enval предлагает способ вторичной переработки многослойной упаковки, содержащей пластик и алюминий. Эта технология позволяет разделить упаковочный материал на отдельные компоненты и получать стопроцентно чистый алюминий для его внедрения в цепочку поставок вторичного алюминия и углеводороды, которые могут быть использованы в качестве топлива или химического сырья. Upakovano.ru писал об этой технологии в статье «СВЧ для многих слоев».

Технологический процесс, разработанный компанией Enval, основан на действии пиролиза, вызванного волнами СВЧ. Напомним, что пиролиз – это процесс, при котором органический материал, например, бумага или пластик, нагревается в отсутствии кислорода, что вызывает разрушение материала посредством сокращения его молекулярной массы. В отличие от сжигания, процесс пиролиза происходит без окисления и горения материала (в данном случае отходов упаковки), что дает возможность избежать выделения парниковых газов или токсичных веществ. Более того, поскольку процесс Enval использует микроволновую энергию в качестве источника нагрева, для чего необходима возобновляемая электроэнергия, весь процесс может быть нейтральным по отношению к высвобождению углерода.

Вторичная переработка картонной упаковки для напитков

Вполне соответствует действительности утверждение о том, что большинство бумаг, используемых в производстве картонных пакетов для напитков (Tetra Pak, SIG Combibloc, Elopak и т. п.), созданы из первичной целлюлозы и подлежат вторичной переработке на бумажных фабриках в процессе отделения волокон целлюлозы. Во всем мире имеются несколько сот бумажных фабрик, которые занимаются переработкой отходов потребительской картонной упаковки для напитков, выделяя из нее бумагу. В Германии больше всего картонной упаковки перерабатывает бумажная фабрика Papierfabrik Niederauer Mühle . Ежегодно здесь проходит вторичную переработку около 100 тыс. тонн картонной упаковки, что эквивалентно 500 млн картонных пакетов.

75% бумажных компонентов, 25% компонентов из алюминия и пластика

Тем не менее, после этой переработки остаются отходы пластика и алюминия, которые не могут быть переработаны на бумажной фабрике. Поэтому подобные отходы отправляются на свалку или сжигаются. Но совершенно нет необходимости выбрасывать первоклассный алюминий на свалку.

По мнению ведущего блога Best In Packaging, такая практика основывается на расхожем мнении о том, что картонная упаковка для напитков не пригодна для переработки. Более того, местные власти, осуществляющие раздельный сбор бытовых отходов, запрещают жителям выбрасывать картонную упаковку для напитков в те же контейнеры, что и картон, объясняя это непригодностью такой упаковки для вторичной переработки.

Но надо отметить, что вторичная переработка картонной упаковки для напитков осуществляется уже в течение нескольких лет.

В 2009 году Антон Стиман писал о вторичной переработке небольших партий картонной упаковки для напитков и о первом современном заводе для переработки упаковки в Пирасикабе (Бразилия), который очень близко подошел к осуществлению принципа эффективного безотходного производства. Совместное предприятие компаний Alcoa Aluminio, Tetra Pak Brasil, Klabin и TSL Ambiental использует современную плазменную технологию, которая дает возможность выделить алюминий и пластик из картонной упаковки. Плазменный процесс позволяет возвратить все три компонента картонной упаковки в качестве сырья в производственную цепочку. Это не полностью производство замкнутого цикла или безотходное производство, так как все три восстановленных компонента не используются повторно в изготовлении новой упаковки Tetra Pak.

А технология, между тем, развивается. В конце 2011 года компания Stora Enso открыла новый завод в Барселоне, первое предприятие, использующее технологию под названием «пиролиз» для полного восстановления пластика и алюминия, содержавшихся в картонной упаковке для напитков.

Многослойный материал, содержащий пластик и алюминий, разделяется благодаря новой технологии обработки. Это означает, что целлюлоза и алюминий полностью пригодны для повторного использования, а пластик может быть применен для снабжения завода энергией.

Восстановленные древесные волокна используются для производства макулатурного картона на этом заводе.

Процесс пиролиза был разработан в партнерстве с компанией Alucha Recycling Technologies. Он начинается с поступления многослойного материала (с алюминием и пластиком), из которого выделяются отдельные компоненты в специальной камере, которая функционирует подобно стиральной машине.

Вид с воздуха на завод Stora Enso в Барселоне, одно из крупнейших предприятий по переработке картонной упаковки для напитков.

Остатки высушиваются и мелко дробятся перед отправкой на пиролиз, в процессе которого материал подвергается воздействию температуры до 400ºC в камере при полном отсутствии кислорода. Нагрев приводит к испарению пластика. Алюминий же остается на месте. Газ, полученный при испарении пластика, может использоваться для выработки электроэнергии. В то же время оставшийся не окисленным алюминий может быть без проблем переплавлен для изготовления новой алюминиевой продукции.

Особенностью нового процесса является то, что в отличие от предыдущей технологии, использованной на заводе Corenso Varkaus в Финляндии и не получившей развития по экономическим причинам, теперь пиролиз осуществляется при более низкой температуре (400ºC вместо почти 800ºC) в камере совсем без кислорода.

В камере пиролиза Corenso Varkaus имелось 10–15% кислорода, что приводило к образованию оксида алюминия, который менее ценен, чем чистый алюминий.

Данный процесс создает ценный алюминий и достаточно энергии за счет испаряющегося пластика, чтобы покрыть 10% потребностей барселонского завода в энергии. А более низкая температура означает меньшие затраты энергии на нагрев.

При помощи и технической поддержке со стороны Tetra Pak компания Stora Enso начала применять процесс пиролиза прошлым летом после испытаний с годовой мощностью 1000 тонн картонной упаковки для напитков. Новое оборудование позволит компании Stora Enso выйти в этом году на промышленные объемы производства с возможностью переработки 30 тыс. тонн картонной упаковки для напитков в год.

По заявлению компании Stora Enso, ее завод в Барселоне сегодня принимает использованную картонную упаковку из-под молока и соков из Испании, Франции, Португалии и Великобритании.

Доктор Карлос Людлов-Палафокс (Carlos Ludlow-Palafox)

Интересно, что в обеих компаниях – Enval в Великобритании и Alucha в Барселоне, которая усовершенствовала технологию Stora Enso, – действует один и тот же человек, доктор Карлос Людлов-Палафокс (Carlos Ludlow-Palafox), технолог, отвечающий за пиролиз. Карлос Людлов-Палафокс в 1996 году закончил университет Universidad Iberoamericana в Мехико по специальности инженер-химик. Научную степень по технологии пиролиза он получил Кембридже, где в качестве научного сотрудника совместно с профессором Ховардом Чейзом (Howard Chase), проводил исследования по микроволновому пиролизу пластиков и отходов, содержащих пластик. Он связан с обеими разработками.

С 2000 года в Испании собирают пластиковые бутылки, банки и картонную упаковку для напитков в крупных масштабах. На улицах появились желтые контейнеры, так называемые amarillos («желтые»).

В заключение Антон Стиман отмечает, что алюминий из самых разных упаковок сегодня может быть переработан вторично и использоваться в следующем поколении упаковки. Сейчас дело за организацией системы раздельного сбора отходов для потребительских отходов.

Читайте также:

Алюминий из пакета