מי גובר על מי בדו-קרב הקיימות, PET או PP? 

milliken המייצרת תוספי שקיפות ל-PP פרסמה תוצאות מפתיעות לניתוח מחזור חיים של מגשית PP לעומת PET. אז מי עדיף מבחינה סביבתית? פרטים בכתבה! 

תמונה 1: מגשית PP עם תוסף משפר השקיפות של milliken לעומת מגשית PET.

לא אחת אנחנו שואלים את עצמנו את השאלה: איזה פולימר עדיף יותר לשימוש בייצור מגשיות, PET או PP? התשובה כמובן אינה פשוטה. החומרים שונים אחד מהשני בהרבה מובנים: שקיפות המגשית, עמידות בהקפאה, משקל סגולי, יכולות המיחזור והעלות הסביבתית שקיימת בשימוש בחומר. זו האחרונה הופכת להיות לשיקול מכריע בימים אלו בהם המודעות להשפעה על הסביבה ודעת הקהל הציבורית הולכות וגוברות. 

 עלות סביבתית של מגש PET לעומת מגש PP 

בנפנופי ידיים נראה שעל העלות הסביבתית משפיעים כמה גורמים מרכזיים. הראשון, יכולות מיחזור החומר. נכון להיום, PET הוא הפולימר היחידי אשר לחומר הממוחזר ממנו יש אישור מגע ישיר עם מזון. שיקול זה משמעותי בבבואתו לבחון את העלות הסביבתית של החומר. מצד שני, גם ה-PP אינו טומן ידו בצלחת. המשקל הסגולי שלו נמוך משמעותית מ-PET (0.9 לעומת 1.38) ונתון זה משמעותי. בעזרתו ניתן להשתמש בפחות חומר גלם, ולייצר אריזות קלות יותר. בתעשייה שבה 60%-70% מעלות המוצר הסופי נקבעת לפי עלות חומר הגלם, יש חשיבות גדולה להורדת משקל המוצר, גם כלכלית וגם סביבתית. 

ידיים אפשר לנפנף עד מחר, חייבים לבצע ניתוח מחזור חיים! 

אולם, מי שמכיר את התחום לעומק, יודע שנפנופי ידיים אינם תופסים בחישוב העלות הסביבתית של המוצר. במיוחד במקרה המדובר בו קיימים שיקולים סביבתיים משמעותיים לטובת כל אחת מהאפשרויות. על מנת לעשות עבודה נכונה חייבים לבצע הערכת מחזור חיים (Life Cycle Assessment – LCA) אשר מובילה לתובנות מעניינות בכל הקשור לכלכלת הפלסטיק המעגלית וקיימות של אריזות. 

נקודות רגישות בניתוח מחזור החיים של המגשיות 

את מחקר ה-LCA של מגשיות PET לעומת מגשיות PP הזמינה חברת milliken המתמחה בתוספים מיוחדים לתעשיית הפלסטיק. המחקר בוצע במעבדות האנליטיות של Sphera, חברה אמריקאית בעלת שם עולמי המתמחה בדיוק בכך.  

המוטיבציה להזמנת הבדיקה היא שני מוצרים שפיתחה milliken המשפרים שקיפות של PP ומביאים אותה לברת השוואה ל-PET. NX® UltraClear™ PP  – משפר שקיפות שמבוסס על טכנולוגיית Millad® NX 8000 מספק שקיפות דמויית-זכוכית תוך הורדת משקל ויצירת חלופה אטרקטיבית ל-PET, פוליסטירן (PS) וזכוכית, מבחינת עלות, ויזואליות והתאמה לזרמי המיחזור (תמונה 2). 

אחד מיעדי הבדיקה היה לשים את האצבע על נקודות רגישות במחזור החיים של מגשיות משני החומרים המשפיעות על התוצאות המתקבלות. לנקודות רגישות אלו יש השפעה של למעלה מ-25% על תוצאות מחזור החיים של המוצר הנמדד. במקרה של ייצור מגשיות נראה כי הנקודות הרגישות נמצאות בייצור חומרי הגלם, בתהליך השיחול ובטיפול בסוף חיי המוצר ומיחזורו הפוטנציאלי.  

תמונה 2: מגשיות PP עם תוסף משפר שקיפות של חברת Milliken.

גישות שונות בביצוע ניתוח מחזור חיים 

כאשר באים להעריך LCA קיימות שתי גישות עיקריות: הראשונה נקראת "הימנעות מנטל זיהומי" (Avoided burden), בה יוצאים מתוך נקודת הנחה כי אין חשיבות לאחוז החומר הממוחזר במוצר הנבדק ומתייחסים לכל החומרים בו כחומרים בתוליים. הדבר העיקרי שחשוב הוא כמה אחוזים מהחומר שבו נעשה שימוש יכולים לעבור מיחזור בסוף חיי המוצר.  

הגישה השנייה היא גישת "קטיעת מחזור החיים" (Cut-off), אשר בה לוקחים בחשבון את אחוז החומר הבתולי במוצר ומבטלים אותו על ידי הפחתה של החומר הממוחזר שמצליחים להכניס למוצר הסופי. באופן זה החלק הממוחזר מנתק את הנטל הסביבתי שמייצר החומר הבתולי ומשפיע רק על המרכיב של איסוף ועיבוד מחדש של חומרים ממוחזרים. 

קרב ירוק ראש בראש: בדיקת ה–LCA ל-PP ו-PET 

בהערכת מחזור החיים שבוצעה המחקר החליטו במעבדות Sphera להתבסס על הגישה הראשונה, הימנעות מנטל זיהומי. זאת מתוך הנחה שכל המגשיות שייאספו למיחזור אכן ימוחזרו לחלוטין, גם עבור PP וגם עבור PET. במהלך ההערכה התייחסו הבוחנים לשתי מגשיות בעלות נפח ומסה זהה של 9.1 גרם. נתון זה נועד רק להקל על החישוב וכבר בשלב זה ניתן להבין כי המצב במציאות אינו כזה. במציאות השימוש ב-PP נמוך בהרבה מאשר כמות השימוש ב-PET בגלל הבדלי משקל סגולי. 

עיקר השימוש של מגשיות PP ו-PET הוא אריזת מזון כדוגמת סלטים מוכנים. לרוב הן נחשבות זהות מבחינה פונקציונלית. הערכת מחזור החיים בחנה את כלל ההיבטים של מחזור חיי המגשית – "מהעריסה עד הקבר", החל מייצור גרגרי הפולימר ועד לסוף חיי האריזה – במטמנה, מחזור או שריפה. בוצעה גם השוואה של אינדיקטורים סביבתיים משותפים של כל אריזה:  פוטנציאל חמצון קרקע (AP), פוטנציאל דישון-יתר של הקרקע (EP), פוטנציאל התחממות כדור-הארץ (GWP), פוטנציאל פוטוכימי ליצירת אוזון (POCP), צריכת אנרגיה ראשונית (PED) וצריכת מים.   

תוצאות חמות במיוחד 

במחקר נבנתה 'מפת חום' שמציגה ההשפעה הסביבתית של מגשיות PP ו-PET בקטגוריות שונות כאשר נקודת המוצא היא שימוש ב-PP או PET בתולי בלבד (תמונה 3). ההשוואה מראה בבירור שבמקרה של הטמנה (LF) או שריפה (Inc) האימפקט הסביבתי של ה-PP  נמוך משמעותית מזה של ה-PET. במצב שבו המגשית מתמחזרת (Rec) לשני החומרים אימפקט סביבתי דומה. 
 

תמונה 3: מפת חום של מגשיות PET ו-PP העשויות מחומר בתולי בלבד אשר נעשה בגישת "הימנעות מנטל זיהומי". LF – הטמנה. Inc. – שריפה. Rec. – מיחזור.

נתונים המשנים את התמונה 

השאלה הבוערת הבאה שנשאלה היא האם התמונה משתנה כאשר אנחנו מכניסים את גורם החומר הממוחזר למשוואה? שאלה זו בעייתית, לאור העובדה שפולימרים אולפינים ממוחזרים, ובהם PP עדיין לא קיבלו אישור גורף למגע עם מזון כמו ה-PET.  

'מפת חום' סביבתית שמתבססת על גישת 'קטיעת מחזור-החיים' (Cut-off approach) מראה שככל שכמות החומר הממוחזר עולה, פוחתת ההשפעה הסביבתית של מגשיות ה-PET. עבור 50% PET מממחוזר עדיין יש עדיפות למגשית PP אולם בעליה ל-95% PET ממוחזר מתהפך היתרון (תמונה 4). בארה"ב, בניגוד לאירופה, יש אישורי מגע למזון עבור מיחזור מכני של PP. ההנחה היא שתוצאות עבור PP ממוחזר יהיו עדיפות על פני PET ממוחזר.  

תמונה 4: מפת חום של מגשית PP ומגשיות PET עם אחוזי חומר גרוס משתנים לפי גישת "קטיעת מחזור החיים".

משיקולי ניתוח מחזור החיים – איזה מסלול סוף חיים עדיף למגשיות?  

ניתוח ה-LCA של מגשיות ה-PP מצא שמחזור או שריפה לטובת החזר אנרגטי (השבה) של המגשיות מהווה פתרון מיטבי. עבור מגשיות ה-PET, המיחזור מהווה כמעט תמיד פתרון מועדף לסוף חיי המוצר. 

למרות עובדה זאת, חייבים לזכור כי מגשיות PET לרוב אינן מתמחזרות לפתרונות אריזה כתוצאה מחשש לזיהום ומגבלות הדרישה של השוק לצבעים מסויימים. עם זאת, ניתן למחזר rPET שמקורו במגשיות לסיבי פוליאסטר ויישומים אחרים. מגשיות PP מתמחזרות ליישומי PP אחרים החל ממיכלי אחסון ועד עמודי חנייה גמישים. המגבלות הרגולטוריות והמחסור ב-rPP עם יכולת מעקב של 95% על מחזור החיים מונעות כמעט לחלוטין יישומי rPP לאריזת מזון.  

ה-PP יכול לנצח בנוקאאוט אם היינו מתייחסים להבדל במשקל הגולמי! 

באנליזה המגשיות נלקחה בחשבון מסה שווה, הן ל-PP והן ל PET. אולם במציאות הצפיפות של ה-PP נמוכה בהרבה מזו של ה-PET. לכן יש צורך בהרבה פחות חומר כדי לייצר מגשית PP בנפח זהה למגשית PET. לדוגמא, מק”ג אחד של PET ניתן לייצר 109 מגשיות שקופות, בעוד שמק"ג אחד PP, עם תוסף משפר שקיפות NX UltraClear PP, ניתן לייצר 161 מגשיות במשקל נמוך ב-31% (6.2 גרם). מכאן, תוצאת הערכת מחזור החיים של ה-PP, תוך התחשבות במשקל הסגולי, תהיה טובה אף יותר.  

למידע נוסף:  

סורפול: עפר שורק, [email protected]