L'adozione della resina PET riciclata al posto della plastica vergine incide direttamente sui produttori di imballaggi, sull'economia della filiera e sulla sostenibilità ambientale globale.
Un'infrastruttura di riciclo frammentata può ostacolare le economie di scala e limitare l'offerta di polietilene tereftalato riciclato (rPET) di alta qualità. Capire come la progettazione dell'imballaggio influisce sui costi di raccolta, sulla selezione dei materiali e sulle metodologie di lavorazione è essenziale per ottimizzare i prodotti in PET riciclato nei mercati di consumo.
Produrre plastica vergine richiede risorse naturali consistenti: circa 900 litri di petrolio, 180 metri cubi di acqua e 14.000 chilowattora di energia per ogni tonnellata di plastica prodotta.
Al contrario, produrre una tonnellata di plastica riciclata richiede:
2 tonnellate di plastica post-consumo.
1 metro cubo di acqua.
950 chilowattora di energia.
Usando materiale PET rilavorato come materia prima, i produttori di imballaggi ottengono risparmi energetici significativi ed emissioni di gas serra più basse rispetto alla lavorazione della resina vergine.
Riciclare una bottiglia in PET la tiene fuori dalla discarica, ma fa molto di più.
La resina PET riciclata è una materia prima di valore che può essere rilavorata e riutilizzata nelle bottiglie più e più volte.
Riciclare invece di conferire in discarica, e poi usare quel materiale PET rilavorato come materia prima per nuovi prodotti, riduce fortemente l'impatto in termini di gas serra ed emissioni di carbonio e richiede complessivamente meno energia per produrre il nuovo prodotto.
Oltre 1,4 miliardi di libbre di PET riciclato pulito sono rientrate nella produzione di nuovi prodotti, come quelli nell'immagine sopra, negli Stati Uniti e in Canada: circa il triplo di quanto se ne usava 10 anni fa.
Un aspetto importante è legato alla progettazione dell'imballaggio per l'olio commestibile. Il design dei contenitori ha infatti un impatto diretto e significativo sui costi di raccolta, selezione e riciclo.
La scelta di materiali, colori, formato e altre componenti legate al design determina se un tipo specifico di imballaggio avrà un valore post-consumo se riciclato (e quanto), oppure se comporterà costi di smaltimento aggiuntivi.
Un imballaggio non riciclabile comporta un costo netto aggiuntivo che può arrivare fino a 300-350 dollari per tonnellata raccolta rispetto a un imballaggio facilmente riciclabile.
Per fare solo un esempio, le bottiglie in PET opaco hanno un basso livello di riciclabilità rispetto alle bottiglie trasparenti.
Uno studio di APR (l'Association of Plastic Recyclers) ha analizzato i diversi tipi di imballaggio.
Le scelte di design degli imballaggi analizzati da APR comprendono la forma, oltre all'uso di etichette, maniglie, inchiostro e stampa diretta, colla, chiusura e copertura della chiusura e accessori (valvole, pompe, trigger e altro).
Lo studio ha stimato che l'uso di etichette avvolgenti termoretraibili, o sleeve, sulle bottiglie in PET costa circa 44-88 dollari per ogni tonnellata di PET riciclato e da 2 a 4 centesimi per ogni 500 grammi di prodotto lavorato.
Studi specifici hanno mostrato che durante la selezione e il riciclo si registra una perdita di materiali plastici misti che può arrivare al 15% a seconda delle caratteristiche di design, incluso il formato.
Gli imballaggi di dimensioni inferiori a 400-700 millimetri (come i tappi di vario tipo e i piccoli contenitori tipo i flaconcini dei probiotici) vengono generalmente inceneriti come rifiuto.
APR ha dichiarato di voler sviluppare soluzioni per intercettare e riciclare questo flusso e per ridurre gli scarti attraverso il miglioramento del design.
Queste misure potrebbero portare benefici economici di 50-70 dollari per tonnellata di imballaggi in plastica mista raccolti.
Esistono alcuni principi generali fondamentali validi per tutte le bottiglie in PET.
Tra questi ci sono:
I materiali polimerici poco usati per l'imballaggio vengono riciclati raramente, perché le quantità non sono sufficienti a beneficiare di economie di scala nella fase di selezione e riciclo.
Questi polimeri possono inoltre ostacolare il riciclo dei polimeri più comunemente usati, come accade quando PVC o PLA entrano nel flusso di riciclo del PET.
Colorare le plastiche con i pigmenti riduce il valore dei materiali riciclati fino a 100-300 dollari per tonnellata.
Il passaggio dall'uso esteso di imballaggi in colori scuri o coprenti (come quelli per il PET con agente opacizzante biossido di titanio, TiO2) a colori trasparenti o più chiari avrebbe l'effetto opposto.
Diversi produttori di detergenti hanno scelto di non colorare i contenitori dei prodotti realizzati in polietilene ad alta densità (HDPE), per mantenere il più a lungo possibile il valore post-consumo del materiale.
Inoltre l'eliminazione dei pigmenti carbon black (usati nell'1,5-2% degli imballaggi in peso) ridurrebbe la perdita di queste forme di imballaggio, oggi scartate negli impianti di selezione automatica a raggi infrarossi.
Il recupero del PET trasparente facilita la creazione del riciclato di maggior valore e consente tipicamente il riciclo bottle-to-bottle a ciclo chiuso.
L'uso di coloranti va ridotto al minimo il più possibile.
Le tinte traslucide in tonalità molto chiare di blu o verde sono accettabili, perché questi colori alterano in misura minima il colore del PET riciclato e aiutano a compensare l'ingiallimento che può verificarsi durante il processo di riciclo. Le tinte forti, per esempio blu da medio a scuro, verde e marrone, andrebbero evitate quando possibile.
Quando si pensa a colori forti per l'appeal a scaffale, si possono valutare metodi alternativi come le sleeve, che però devono essere facilmente separabili dalla bottiglia prima di qualsiasi operazione di selezione automatica.
Le tinte sono sempre preferibili ai colori opachi, perché possono disperdersi e non causano opacità nel PET riciclato come fanno i colori opachi. Il colore nero va evitato quando possibile.
Quantità molto piccole di colorante nero possono scolorire in modo significativo un flusso di riciclato di PET trasparente o azzurro chiaro.
Le cariche o gli additivi masterbatch, per esempio il biossido di titanio, che possono essere usati per l'opacità o per abbassare il costo e il contenuto polimerico della plastica, andrebbero evitati o usati il meno possibile.
Le cariche possono modificare la densità della plastica e possono anche contaminare il flusso di PET riciclato e incidere sulla limpidezza della resina rPET.
Le linee guida di progettazione per il riciclo hanno mostrato che alcuni additivi usati nella produzione degli imballaggi hanno un effetto dannoso sui processi di riciclo.
Gli effetti variano a seconda dei polimeri.
Vanno dallo scolorimento del materiale riciclato a conseguenze sulla densità del materiale plastico, che si traducono nell'inevitabile perdita di materiale in fase di riciclo.
Per evitare che le scelte di design dell'imballaggio abbiano un impatto negativo continuo sul sistema di riciclo, è fondamentale creare una collaborazione costante tra i progettisti di packaging a monte della filiera e i soggetti del post-consumo a valle.
Produrre una tonnellata di PET riciclato richiede 950 kWh di energia e 1 metro cubo di acqua, contro i 14.000 kWh di energia, i 180 metri cubi di acqua e i 900 litri di petrolio della produzione di plastica vergine.
Un design di imballaggio scadente (per esempio l'uso di colori opachi, sleeve termoretraibili non separabili o polimeri incompatibili) aggiunge costi di selezione per 300-350 dollari a tonnellata e riduce la resa di riciclato fino al 15%.
Le bottiglie in PET trasparente e azzurro chiaro danno un riciclato trasparente di alto valore, adatto alla rilavorazione bottle-to-bottle a ciclo chiuso. Le bottiglie opache o fortemente pigmentate riducono il valore del materiale di 100-300 dollari a tonnellata e possono scolorire i flussi di PET riciclato.
I principi chiave comprendono la scelta di resine trasparenti o in tinta chiara, l'uso di etichette e tappi facilmente separabili, l'eliminazione dei pigmenti carbon black e l'esclusione di polimeri incompatibili come PVC o PLA.