Recykling to proces stosowany w niezliczonych branżach, a jego popularność w produkcji dóbr stale rośnie. Recykling to proces przekształcania odpadów w użyteczny materiał. W przemyśle opakowaniowym materiały są często ponownie wykorzystywane i poddawane recyklingowi, co może znacząco zmniejszyć ilość nowych materiałów i energii potrzebnej do produkcji większej ilości opakowań. Trzy najczęściej używane materiały w przemyśle opakowaniowym to plastik, cyna i aluminium. Badania wykazały, że recykling aluminium zużywa o 95% mniej energii niż produkcja nowego materiału, a recykling plastiku oszczędza 76% energii [1,2]. Różnica ta wynika z różnych przyczyn, takich jak koszty energii związane z transportem, sortowaniem i recyklingiem każdego produktu.
Pierwszym krokiem w procesie recyklingu jest transport. Materiały są odbierane z miejsca składowania i przewożone do zakładu recyklingu. Proces ten wymaga energii, często w postaci benzyny, do zasilania ciężarówek, statków i wagonów, które transportują materiał. Głównym sposobem określenia kosztów energetycznych tego procesu jest analiza liczby przejazdów potrzebnych do przewiezienia określonej ilości materiału z miejsca początkowego do zakładu recyklingu. Zarówno cyna, jak i aluminium mogą być zazwyczaj sprasowane do mniejszej objętości niż plastik. Dodatkowo, gęstość aluminium wynosi 2,7 g/cm3, a cyny 7,3 g/cm3, co jest znacznie większe niż gęstość plastiku wynosząca 1,5 g/cm3 [3]. Oznacza to, że wagowo więcej aluminium i cyny można przewieźć w mniejszej przestrzeni niż plastiku. W dłuższej perspektywie przekłada się to na mniejsze zużycie energii potrzebnej do transportu cyny i aluminium do zakładu recyklingu niż plastiku [4].
Po dotarciu materiału do zakładu recyklingu jednym z pierwszych kroków jest posortowanie go na grupy o podobnych właściwościach. Zarówno cyna, jak i aluminium są stosunkowo łatwe do sortowania, ponieważ dzielą się na zaledwie kilka grup. Aluminium jest oddzielane od innych metali za pomocą systemu magnetycznego. Proces ten wykorzystuje duży magnes do przyciągania innych metali, a aluminium pozostaje, ponieważ nie jest magnetyczne [5]. Po zainstalowaniu systemu wymaga on minimalnego wkładu energetycznego do utrzymania. Sortowanie cyny wymaga więcej energii, ale podobnie jak aluminium, musi być oddzielona od wszystkich innych metali, z którymi jest zmieszana. Podczas recyklingu plastiku należy go posortować według kodu identyfikacyjnego żywicy, znanego również jako numer recyklingu. Istnieje siedem różnych kodów recyklingu, co oznacza, że plastik jest sortowany na siedem grup. Proces ten można przeprowadzić na różne sposoby, ale zazwyczaj wymaga kombinacji czujników automatycznych i ręcznego sortowania [6]. Ten skomplikowany proces wymaga znacznie większego nakładu energii niż sortowanie cyny i aluminium.
Ostatnim etapem jest fizyczne przetworzenie odpadów w nowy użyteczny materiał. Proces ten różni się w zależności od miejsca na świecie i dostępnych zakładów. Zarówno dla cyny, jak i aluminium jest to prosty proces polegający na podgrzaniu metalu do stanu płynnego. Następnie usuwane są zanieczyszczenia, dodawane są nowe metale, jeśli produkt ma być stopem, i metal jest schładzany. W tym momencie ruda metalu jest gotowa do transportu i przekształcenia w nowe opakowanie. Aluminium i cyna mogą być poddawane recyklingowi nieskończoną liczbę razy, nie tracąc swoich właściwości [7]. W przypadku plastiku istnieją różne procesy recyklingu dla każdego z kodów identyfikacyjnych żywicy. Niektóre rodzaje plastiku wymagają znacznie więcej energii niż inne, ale zazwyczaj są rozdrabniane, podgrzewane, chemicznie obrabiane i ponownie sprasowane do nowej żywicy. Pod względem ogólnych wymagań energetycznych proces ten jest dość podobny do procesu recyklingu cyny i aluminium. Oba procesy wymagają najwięcej energii na etapie topienia. W przeciwieństwie do cyny i aluminium plastik można poddawać recyklingowi tylko około 7 razy, zanim zacznie tracić swoje właściwości i musi zostać zutylizowany [8].
Transport i sortowanie cyny i aluminium wymagają znacznie mniej energii niż w przypadku plastiku. Sam proces recyklingu cyny, aluminium i plastiku jest stosunkowo podobny pod względem zapotrzebowania na energię. Biorąc to wszystko pod uwagę, cyna i aluminium są wyraźnie bardziej energooszczędnymi materiałami do recyklingu. Recykling jednej tony cyny lub aluminium oszczędza około 14 000 kWh energii w porównaniu z użyciem nowych materiałów, a recykling jednej tony plastiku oszczędza około 5 800 kWh energii [9]. W porównaniu do plastiku cyna i aluminium pozwalają na oszczędność netto około 8 200 kWh energii na tonę przetworzonego materiału. Te oszczędności oznaczają, że mniej paliw kopalnych musi być spalanych do produkcji energii, co skutecznie zmniejsza ilość CO2 i innych gazów cieplarnianych emitowanych do środowiska.
Bibliografia
[1] "Recycle More NC (archiwum 2021)"
[2] "Plastics Recycling: Challenges and Opportunities(2009)", autorstwa Jefferson Hopewell, Robert Dvorak, i Edward Kosior
[3] "Density elements chart(archiwum 2021)" , autorstwa Angstrom Sciences
[4] “Aluminum Recycling Economics(2010).” autorstwa S.K. Das, J.A.S. Green, i G. Kaufman NATHAN FALDE
[5] "How is Aluminum Recycled: The Recycling Process (2018)" , autorstwa Nathan Falde
[6] "Sorting plastic waste(archiwum 2021)" , autorstwa paprec.com
[7] "Solid Waste from Aluminum Recycling Process: Characterization and Reuse of Its Economically Valuable Constituents(2005)” , autorstwa Shinzato, M.c., i R. Hypolito.
[8] “Life Cycle Assessment of a Plastic Packaging Recycling System(2003)” , autorstwa Umberto Arena, Maria Laura Mastellone & Floriana Perugini
[9] "The Benefits of Aluminum Recycling(2019) ", autorstwa Larry West
[10] "Designing a Premium Package: Some Guidelines for Designers and Marketers(2014)", autorstwa Ruth Mugge, Thomas Massink, Erik Jan Hultink Lianne van den Berg-Weitzel
