Dobri primeri krožnega gospodarstva s partnerji doma in na tujem – EOL 149/150

Kot eno izmed ključnih strateško-razvojnih prioritet smo prehod v krožno gospodarstvo prepoznali tudi preko Slovenske strategije pametne specializacije – S4, kjer Slovenija na opredeljene cilje lahko pomembno vpliva s kritično maso znanja iz industrije in kapacitet za inovacijski prodor na globalnih trgih. Ambiciozne načrte krožnega gospodarstva je leta 2015 z akcijskim načrtom pospremila tudi Evropska komisija (EC), ki med drugim vključuje povišanje stopnje recikliranja komunalnih odpadkov in embalaže do leta 2030, zmanjšanje odlaganja komunalnih odpadkov na deponije in uvajanje ekonomskih instrumentov za spodbujanje ponovne uporabe in industrijske simbioze. Vse to je podkrepila z evropskim zelenim dogovorom, s katerim cilja, da do leta 2050 postane prva podnebno nevtralna celina na svetu. Jasno je, da recikliranje izdelkov in skrb za okolje še vedno ni zapisano v ključnih strategijah večine podjetij. To bi oziroma bo potrebno vzpodbuditi z zakonskimi spremembami, olajšavami in nagrajevanjem, kot so npr. znižanje dajatev za izdelke iz reciklirane plastike, prenehanje subvencioniranja uporabe naftnih derivatov za proizvodnjo plastike, uzakonjene minimalne kvote vrnjenih recikliranih materialov pri proizvodnji novih izdelkov, strožja politika razširjene odgovornosti proizvajalcev, itd. V Sloveniji smo na področju krožnega gospodarstva sicer rahlo pod evropskih povprečjem, a še zdaleč ne mirujemo. To dokazujejo številni razvojno-raziskovalni projekti, katerih inovativnost je preko različnih finančnih instrumentov prepoznala tudi Evropska komisija.

V razvojnem centru TECOS na področju krožnega gospodarstva aktivno sodelujemo že več kot 10 let. Predstavljamo tri uspešne mednarodne projekte, pri katerih TECOS sodeluje v vlogi vodilnega ali pridruženega partnerja. Pri tem naše raziskave ne temeljijo na bazičnem znanju, ampak so aplikativno naravnane predvsem v smislu potrjevanja končnih produktov v industrijsko relevantnih okoljih. Evropski finančni instrument – Program LIFE je namenjen izključno ukrepom na področju varstva okolja, ohranjanja narave in prilagajanja podnebnim spremembam. Z naše strani je prepoznan kot pomembna vzpodbuda za uspešno, predvsem pa hitro implementacijo praks krožnega gospodarstva.

Predelava odpadne komunalne plastike in časopisnega papirja

Vodilni partner TECOS, skupaj s podjetjem za reciklažo in predelavo plastičnih granulatov – OMAPLAST d.o.o. ter novomeškim podjetjem ADRIA Mobil, enim izmed vodilnih evropskih proizvajalcev prikolic, avtodomov in mobilnih hišic, uvaja krožni koncept predelave odpadne komunalne plastike in časopisnega papirja v nove izdelke. Namenjeni so embalažni, avtomobilski in gradbeni industriji. V projektu poleg slovenskih udeležencev sodelujejo še trije tuji partnerji, in sicer finska družba za reciklažo odpadnega papirja – ECOPULP, poljski nacionalni inštitut za gradbeništvo – ITB ter razvojni center vpet v predelovalne tehnologije plastike – AITIIP iz Španije.

Krožna zgodba projekta CEPLAFIB se začne pri slovenskem podjetju za reciklažo plastike – OMAPLAST, ki preko postopkov sortiranja, mletja in ekstruzijskega mešanja na letni ravni predela okoli 20.000 ton odpadne plastike. Končni produkt je visoko kakovostni tehnični re-granulat na osnovi polipropilena (PP) in polietilena visoke ali nizke gostote (HDPE/LDPE). Podjetje ECOPULP v projektu dobavlja regenerirana celulozna vlakna iz odpadnega časopisnega papirja in naravna ligno-celulozna vlakna kot stranski produkt odpadne biomase. Tehnološki center AITIIP v naslednji fazi oba sekundarna surovinska vira, plastični reciklat in ojačitvena celulozna vlakna, združi v kompozitni granulat, primeren za tehnologijo brizganja in termoformiranja. V zaključni fazi krožne zgodbe nato industrijski partnerji novo razvite materiale uporabijo v proizvodnji njihovih izdelkov.

Podjetje Adria Mobil v svoje avtodome in prikolice vgrajuje okoli 35 odstotkov plastičnih komponent. Ob predpostavki, da povprečni avtodom Adrie Mobil tehta 3.500 kg, to znaša približno tono vgrajene plastike na vozilo. Potencial za zamenjavo primarnih plastičnih materialov z recikliranimi substituti je ocenjen na približno 40 %. Zahteve avtomobilske industrije pri zamenjavi primarnih materialov z recikliranimi alternativami so povezane predvsem z mehansko in strukturno trdnostjo materiala, ki jo narekujejo strogi standardi o varnosti voznikov in potnikov. Na TECOSU smo za ADRIO Mobil prilagodili in nadgradili obstoječo različico distančnika za dvojni pod v avtodomih, sestavljenega iz reciklirane polipropilenske matrice, ki je ojačana z regeneriranimi vlakni odpadnega časopisnega papirja. Nove distančnike, ki bodo nadomestili dosedanje, bodo po uspešno opravljenih testiranjih v ADRII Mobil pričeli predvidoma serijsko uporabljati po zaključku projekta v letu 2021. Z realizacijo tega projekta v ADRII Mobil sledijo cilju zmanjševanja vpliva na okolje oz. uvajanju trajnostnih pristopov in rešitev pri razvoju počitniških vozil. Poleg distančnika ADRIA Mobil razvija še drugi demonstrativni izdelek projekta, in sicer zaščitne interior panele za skrite inštalacijske sisteme, ki bodo izdelani s postopkom termoformiranja. Za te produkte smo partnerji projekta CEPLAFIB razvili poseben material na osnovi reciklirane polietilenske matrice iz predelane komunalne odpadne plastike in vlaken odpadnega časopisnega papirja. Ta isti material bo uporabljen tudi v embalažnem sektorju, kjer podjetje ECOPULP s postopkom vročega stiskanja izdeluje različne embalažne produkte za zaščito izdelkov pri transportu. Inštitut za gradbeništvo – ITB iz Poljske bo vse novonastale CEPLAFIB materiale poskušal uveljaviti v gradbenem sektorju za izdelavo akustičnih in dekorativnih notranjih panelov.

Končni izdelki kljub visokemu deležu vgrajenih naravnih vlaken po zaključku njihove življenjske dobe ne bodo razgradljivi, bodo pa ločeno zbrani uporabni za ponovno reciklažo. Vsi CEPLAFIB materiali ustrezajo zahtevanim tehnološkim standardom mehanskih, termičnih in reoloških lastnosti, trenutno pa so v validacijskem potrjevanju serijske proizvodnje pri industrijskih partnerjih. CEPLAFIB materiali so industrijsko zanimivi predvsem zaradi stroškovne in okoljske prednosti, zato vabimo vse zainteresirane deležnike, ki bi želeli postati del krožne zgodbe CEPLAFIB, da nas kontaktirate na www.ceplafib.eu

Kozmetična embalaža iz odpadkov citrusov

Projekt CITRUSPACK povezuje partnerje iz Francije, Belgije, Španije, Grčije in Slovenije, koordinira pa ga španski razvojni center AITIIP. Edini slovenski partner v tem projektu je razvojni center TECOS, ki z razvojem 100-odstotne biorazgradljive embalaže tlakuje pot vpeljavi sodobnih biopolimernih materialov in sekundarnih agro-proizvodov za sektor kozmetične in prehrambne embalaže.

Projektna ideja za krožni snovni tok odpadnih surovin citrusov je nastala na pobudo španskega proizvajalca sokov iz agrumov korporacije AMC Group. Na letni ravni podjetje AMC proizvede do 100.000 ton odpadnih surovin, ki nastanejo pri predelavi agrumov za potrebe prehrambnega sektorja. Ena sama pomaranča v povprečju vsebuje le 43 % soka, vse ostalo predstavlja odpadni produkt, kamor sodijo olupki, citrus pulpa in semenske zasnove. Del te odpadne surovine bo preko projekta namenjen za pridobivanje tehničnih vlaken za ojačitev biorazgradljivih polimerov. Uporabo nemodificiranih bioplastičnih materialov namreč zavira izjemna krhkost, zato jih je potrebno ojačati z določenimi dodatki. Biokompozitni material na osnovi polimlečne kisline (PLA) ter citrus vlaken bo na procesni liniji pihanja preoblikovan v biorazgradljive plastenke za AMC sokove, medtem ko se bo na linji brizganja izdelovala bioplastična kozmetična embalaža za kreme, za kar je odgovoren TECOS. Iz odpadne pulpe citrusov bomo pridobili tudi druge vredne antimikrobne spojine v obliki ekstraktivov za dodajanje k novim kozmetičnim proizvodom. Te v okviru projekta razvija grško kozmetično podjetje OLVETIA in trenutno postavlja tri osrednje linije kozmetičnih proizvodov Citruspack: piling kremo za telo, serum za nego oči in masko za obraz z globinsko hidratacijo.

Razvojni dizajn kozmetične embalaže je potekal v centru TECOS, ki bo v začetku leta 2021 pričel tudi z njihovo serijsko proizvodnjo. Kozmetično embalažo sestavljajo trije sestavni deli: ohišje lončka za kremo, vložek in pokrovček volumenske prostornine 50 ml. Embalaža bo izdelana iz novega materiala CitrusPLA, ki je že prestal prve teste za biološko razgradljivost po standardu EN 13432. Potrdili so popolno razgradnjo v periodi desetih tednov. Kozmetična embalaža Citruspack bo po koncu projekta dosegljiva za vse zainteresirane kliente, v kolikor pa bi želeli prejeti brezplačne demonstrativne vzorce, se lahko vedno obrnete na razvojni center TECOS. Projektu Citruspack se je v tem letu pridružil tudi slovenski proizvajalec ekstrudiranih mrež za embaliranje svežega sadja podjetje MAAR d.o.o., ki trenutno preizkuša CitrusPLA material na svojih proizvodnih linijah za svoje lastne proizvode. V kolikor se bodo testi izkazali za uspešne, bo to prvi replikativni primer dobre prakse krožnega gospodarstva projekta Citruspack. Več informacij o projektu in sorodnih temah implementacijskih aktivnosti partnerjev lahko pridobite na: https://citruspack.eu/.

Iz odpadne hmeljevine biorazgradnjiva vrvica

Še eno krožno zgodbo predstavlja projekt LIFE BioTHOP. Osrednji cilj je vpeljava biorazgradljive vrvice v slovenska hmeljišča. Vrvica bo 100% biorazgradljiva, reciklabilna in kompostabilna in bo predstavljala okolju prijaznejšo alternativo trenutno množično uporabljeni polipropilenski vrvici, ki se v okolju lahko razkraja tudi do 450 let. Da bo zgodba zaokrožena, partnerji projekta stremijo k celovitem izkoristku odpadne hmeljevine za nove bioplastične proizvode v hortikulturnem, kmetijskem in plastično embalažnem sektorju.

Mednarodni konzorcij sedmih partnerjev iz petih držav EU vodi žalski Inštitut za hmeljarstvo in pivovarstvo Slovenije. Poleg inštituta v projektu sodelujeta še dva slovenska partnerja, razvojni center TECOS in Razvojna agencija Savinje, poleg nemškega podjetja za predelavo odpadnih vlaknin hmelja ZELFO Technology, španskega proizvajalca biokompozitnih granulatov TECNOPACKAGING, vodilnega proizvajalca vrvi iz sintetičnih vlaken, industrijske preje in inženirskih izdelkov, portugalske družbe Royal Lankhorst Euronet, ter proizvajalca embalažnih izdelkov iz naravnih ligno-celuloznih vlaken TRIDAS iz Češke.

Projekt LIFE BioTHOP sledi modelu krožnega gospodarstva, da zviša stopnjo predelanih odpadnih produktov iz hmeljarske panoge, izboljša energetsko učinkovitost ter zniža emisije toplogrednih plinov v primerjavi z zdajšnjimi dejavnostmi predelave sintetičnih plastičnih proizvodov. Preko komplementarnega povezovanja različnih industrijskih panog in medsebojnega sodelovanja partnerjev iz javnega in gospodarskega sektorja bodo razviti različni biorazgradljivi izdelki, kot so oporna vrvica za vzgojo hmelja, embalažni produkti ter bioplastični kompozitni izdelki na osnovi odpadne hmeljevine, ki bodo po zaključeni življenjski dobi primerni za kompostiranje ali ponovno uporabo preko mehanskih postopkov recikliranja. Novi izdelki iz bioplastike bodo cenovno sprejemljivi, mehansko vzdržni ter certificirani za domače in industrijsko kompostiranje.

Inštitut za hmeljarstvo in pivovarstvo Slovenije je že v sezoni 2019 pričel z demonstrativno vpeljavo biorazgradljivih hmeljarskih vrvic, izboljšanih različic Elite®Bio Twine na lastnih hmeljiščih in hmeljiščih hmeljarjev Spodnje Savinjske doline na skupno 25 hektarski površini.

Modificirana vrvica BioTHOP PLA, razvita s strani industrijskega proizvajalca partnerja Royal Lankhorst Euronete, se odlikuje po izboljšani odpornosti na vremenske vplive in mehanske obremenitve ob istočasnem upoštevanju smernic in predpisov za njeno biološko razgradljivost. Cilj projekta je, da se hmeljarska vrvica izpopolni do pridobitve ustreznega certifikata za domače kompostiranje in pogoji razgradljivosti ne bodo omejeni zgolj na industrijske parametre razgradnje, ki zahtevajo določen odstotek vlage, visoke temperaturne pogoje in prisotnost mikroorganizmov. V letošnji sezoni pridelave hmelja se trenutno preizkuša 9 različnih tipov BioTHOP PLA vrvic, ki se med sabo razlikujejo po vrstah materiala PLA, različnih proizvajalcih, načinu pletenja, debelini, barvi in dodatku katalizatorjev za pospešeno razgradnjo. Tudi letos bodo na IHPS zasledovali rezultate o mehanski vzdržnosti vrvice. Na tej osnovi bodo jeseni po potreb, izvedene še dodatne izboljšave vrvice s strani partnerja Lankhorst Euronete.

V jesenskem obdobju prejšnjega leta je IHPS (Inštitut za hmeljarstvo in pivovarstvo Slovenije), v sodelovanju s hmeljarji, pretežni del odpadne hmeljevine prepletene z vrvico BioTHOP PLA testiral za namen priprave visoko kakovostnega komposta. Del odpadne hmeljevine, ki ni predmet kompostiranja, se po končani rastni sezoni iz slovenskih hmeljišč seli v Nemčijo, k partnerju Zelfo Technology. Tam preko mehanskih postopkov fibrilacije zagotovijo ustrezno kvaliteto vlaknine, uporabne za nadaljnje tehnološke postopke izdelave organske embalaže in novih biokompozitnih granulatov na osnovi biopolimera mlečne kisline (PLA). Razvoj novih kompozitnih granulatov z dodajanjem vlaken hmeljevine poteka na industrijski pilotni liniji ekstruzijskega mešanja pri partnerju Tecnopackaging iz Španije. Ti materiali so nato optimizirani za nadaljnjo predelavo s tehnologijo brizganja. Podjetje TRIDAS iz Češke v projektu BioTHOP razvija zaščitno embalažo za vinske steklenice, ki bo v celoti izdelana iz vlaknine odpadne hmeljevine. Razvojni center TECOS v tem projektu postavlja proizvodno linijo bioplastičnih sadilnih lončkov izdelanih iz PLA granulata z dodanimi vlakni odpadne hmeljevine. Prva testna serija brizganja sadilnih lončkov je bila že izvedena na biorazgradljivem polimeru mlečne kisline (PLA), certificiranem za možnost industrijskega kompostiranja. Pri tem smo uspešno definirali tehnološko okno predelovalnih pogojev, identificirali kritične procesne parametre ter pripravili testno okolje za vpeljavo novih biokompozitnih materialov, ki trenutno nastajajo v okviru projekta LIFE BioTHOP. Ko bo potrjena optimizirana materialna formulacija biokompozita s strani partnerja Tecnopackaging, bomo na tem prototipnem orodju izvedli tudi prvo linijsko proizvodnjo sadilnih lončkov BioTHOP. Ti bodo v prvi vrsti namenjeni za vzgojo sadik hmelja, seveda pa bodo po potrjenih standardih primerni tudi za sorodna področja uporabe v vrtnarskem in kmetijskem sektorju.