En overraskende måde at forbedre plastens miljømæssige fodaftryk

Moderne samfund bruger en enorm mængde plastik, og det meste er det fremstillet af råvarer stammer fra raffinering af enten naturgas eller petroleum. Jorden rundt 390.7 millioner tons nyt plastik fremstilles hvert år, og for hvert kilogram produceret, er der drivhusgasemissioner på to kilo i CO₂ ækvivalenter. Så årlig plastikproduktion har et CO65.5-fodaftryk, der er XNUMX % så stort som det, der genereres af årligt benzinforbrug i USA. Der er biobaseret plast, der kan reducere det COXNUMX-fodaftryk, men de er relativt dyre og har i øjeblikket kun nicheanvendelser. I teorien kan mange plastik genbruges, men virkeligheden er, at kun en lille procentdel af dette potentiale opnås. En stor del af plastikken ender således på en losseplads eller et endnu værre "end of life"-scenarie. Der er ingen "silver bullet"-løsning til disse problemer med affald og COXNUMX-fodaftryk, og flere strategier skal anvendes.

Men sandheden er, at plastik ikke forsvinder, fordi det spiller så mange vigtige roller. Så det, vi har brug for, er en måde at udfylde disse behov på, men med mindre af påvirkningen relateret til ny plastikproduktion. En meget opmuntrende løsning blev introduceret på COP27 klimakonference i Egypten. Det tilbyder en måde at reducere COXNUMX-fodaftrykket af mange plastikgenstande betydeligt og reducere brugen af ​​ny plast med mere end det halve uden at gå på kompromis med deres funktionalitet eller økonomi. Det ville være rimeligt at sige, at denne strategi "stener" - fordi den bogstaveligt talt involverer en sedimentær slags sten. Det bliver kommercialiseret af en privatejet start-up kaldet Okeanos® og mærket som "Made from Stone™".

Måden det fungerer på er, at 50 til 70 procent af den petrokemiske baserede harpiks i en plastikgenstand erstattes med en proprietær formulering af calciumcarbonat – et rigeligt og fornybart naturligt mineral, der kan fås over hele verden og er den aktive ingrediens i kalksten. Calciumcarbonat er også det, der udgør 97% af æggeskallerne og også muslingeskaller. Når et produkt er fremstillet ved hjælp af en væsentlig del af dette materiale, reducerer det varens effektive kulstofaftryk med mere end 50 %! Konceptet med at lave bøjelige, lette plastikgenstande af sten er bestemt kontraintuitivt, og det faktum, at det kan være en "plug-and-play"-løsning uden ekstra omkostninger, kan virke næsten for godt til at være sandt. Derfor udførte Okeanos® mange års udviklingsarbejde med potentielle kunder, inden han offentliggjorde hele historien.

Noget calciumcarbonat har historisk været brugt i plast, men kun i intervallet 10-15%. I 2012 patenterede den pensionerede Proctor & Gamble-materialeforsker Mary Lehrter en form for fintmalet calciumcarbonat med en bestemt størrelse og form, som er behandlet med proprietære tilsætningsstoffer for at hjælpe med forarbejdningen. Når calciumcarbonatet og tilsætningsstofferne "blandes" sammen med en mindre mængde harpiks, kan dette materiale reducere den jomfruelige plastik, der bruges til at fremstille et produkt med 50%-70%. Denne proces kan udføres på eksisterende produktionsudstyr for at producere et produkt med samme eller bedre funktionalitet. Den eneste begrænsning er, at det ikke er muligt at lave et fuldt gennemsigtigt produkt med så meget calciumcarbonat. Okeanos arbejder aktivt på at reducere den resterende del af plastik i produktet med andre bindemidler og tilsætningsstoffer. I øjeblikket kan Made from Stone™-produkter formuleres til tre end-of-life-scenarier, de kan fremstilles til at overholde de fleste genbrugsstandarder, de kan gøres biologisk nedbrydelige ved brug af et additiv, eller de kan repræsentere en mindre giftig, lavere effekt produkt, hvis det bortskaffes på en losseplads.

Okeanos blev medstiftet af Florencio Cuétara, hvis familie ejer en spansk tradition for emballage til snackfødevarer i Europa. Cuétara var motiveret til at beskæftige sig med plastikproblemer, især efter at have stødt på en taske lavet af hans firma, mens han dyrkede sin hobby med at dykke i Middelhavet. Den anden grundlægger, Dr. Russ Petrie, der kommer fra Sydafrika, deler Cuétaras passion for havet. Som ortopædkirurg for Los Angeles Chargers havde han arbejdet på ledbåndsudskiftninger indeholdende calciumcarbonat og havde behandlet Cuétaras kone. De hørte om Lehrters patent, licenserede det i 2018, hvilket bragte hende ombord som VP for Process Innovation.

Den forretningsmodel, de forfølger, er at arbejde med OMYA, førende producent af industrielle materialer for at få adgang til deres verdensomspændende netværk af calciumcarbonat. De identificerede derefter forarbejdningspartnere på region-for-region-basis for at levere det i form af pellets, som plastfremstillingsvirksomheder blot kan bytte til deres eksisterende jomfruelige plast. Dette minimerer fodaftrykket forbundet med forsendelse, og det engagerer lokale arbejdere. De laver samarbejde med potentielle kunder for at finde ud af det maksimale forhold mellem calciumcarbonat og andre formuleringsdetaljer, der vil fungere for deres eksisterende ekstruderings- eller støbeudstyr. Mange af de virksomheder, der har prøvet Made From Stone™-muligheden, har fundet ud af, at de sparer 5-10 % på energien, fordi den nye blanding smelter ved en lavere temperatur.

Dette calciumcarbonat til plasterstatning fungerer til en bred vifte af plastikgenstande lige fra fleksible film til bøjler til fødevareemballage til industrielle applikationer som landbrugsfilm og stive genstande. Da teknologien giver en beviselig reduktion i CO2-fodaftryk, har Okeanos opsat en QR-kode og understøttende beregninger i et LCA-værktøj for at hjælpe både små og store aktører med at integrere denne klimahandlingshistorie i deres marketingprogrammer. For eksempel var den første kommercielle ansøgning til Coagronorte, et kooperativ af 545 risbønder i Colombia, der ønskede at forbedre deres emballagefodaftryk til deres Arroz Zulia-rismærke, hvilket gør det muligt for bønderne at få adgang til bæredygtige teknologier, de ikke kunne have opnået på egen hånd.

De arbejder også med producenter af wraps, der bruges til sandwich og burgere, som du snart vil se på store fastfood-forretninger verden over. Udviklingsprocessen er også i gang med mange af de største plastproducenter. En udfordring, som Made from Stone-satsningen står over for, er at prioritere den lange liste af nye applikationer, der kunne udforskes. En, de har valgt at forfølge, er med landbrugspresenninger, der bruges som ukrudtsbarrierer, vandbesparelse og til at holde afgrøder som jordbær rene. De arbejder sammen med landbrugsforskningsinstituttet IMIDA i Spanien for at udarbejde en langsom nedbrydningsproces, der også vil udføre "kalkning" af jorden for at forbedre dens pH.

Ved udgangen af ​​2023 håber Okeanos at kunne erstatte 25 tusinde tons petrokemiske harpikser om måneden. I 2025 er deres mål at erstatte 2.5 millioner tons om året med det ultimative mål at fjerne 1 gigaton CO2 fra plastfremstillingsprocessen.