Kako svijest o ekološkim problemima postaje sve dublja i zahtjevi za održivošću rastu među društvom, tvrtkama i potrošačima, smanjenje utjecaja na okoliš pri pakiranju hrane postaje sve važnije. Bioplastika nudi obećavajuće rješenje zbog korištenja obnovljivih resursa (poput biljaka), biorazgradivosti i sposobnosti zadržavanja zaštitnih svojstava tradicionalne plastike. No, postoji li nesklad između percepcije potrošača i stvarnog ekološkog utjecaja ovih materijala?
Plastika kao ekološki problem globalnih razmjera
Tradicionalni materijali za pakiranje hrane uključuju plastiku, staklo, metal i papir/karton, svaki sa svojim karakteristikama. Plastika je posebno raširena u industriji zbog svoje male težine, pristupačne cijene, kemijske inertnosti, odličnih mehaničkih i barijernih svojstava, mogućnosti toplinskog brtvljenja, mogućnosti ispisa i svestranosti u prilagodbi različitim oblicima i veličinama.
Međutim, plastika kao materijal za pakiranje hrane predstavlja dva velika ekološka problema. Prvi je problem odlaganja plastičnog otpada. Plastika nije biorazgradiva; s vremenom se raspada na mikroplastiku i nanoplastiku, što ozbiljno utječe na okoliš, posebno na morske ekosustave. Približno 11 milijuna tona plastike godišnje ulazi u ocean, a više od 171 bilijun plastičnih komada pluta u globalnim oceanima. Bez hitnog djelovanja, ovaj bi se broj mogao utrostručiti u 20 godina. To predstavlja značajnu prijetnju staništima divljih životinja. Štoviše, ti zagađivači na kraju ulaze u ljudski prehrambeni lanac, što dovodi do raznih zdravstvenih problema, uključujući mučninu, rak, urođene malformacije i proljev.
Drugi problem je emisija ugljika. Sirovine za proizvodnju plastike dolaze iz fosilnih goriva, poput nafte i prirodnog plina. Proizvodnja, upotreba i odlaganje plastike čine približno 5% globalnih emisija stakleničkih plinova. Bez intervencije, ova bi brojka mogla porasti na 19% ukupnih emisija dopuštenih prema Pariškom sporazumu do 2040. godine. Stoga napori za ograničavanje upotrebe plastike također doprinose rješavanju klimatskih promjena.
Trenutni pristup recikliranju nije dovoljan
Trenutni mainstream pristup uspostavljanju kružne ekonomije kroz recikliranje, iako koristan za smanjenje degradacije plastike, spaljivanja i odlaganja na odlagališta, samo djelomično rješava problem. Prema podacima Europske agencije za okoliš (EEA), ukupna stopa recikliranja otpada u EU bila je 44% u 2022. godini, s ambalažom koja je postigla najvišu stopu recikliranja od 65%. Međutim, stopa recikliranja ambalaže stagnirala je tijekom posljednjeg desetljeća. Istovremeno, godišnja proizvodnja plastike povećala se s 288 milijuna metričkih tona u 2012. na 400,4 milijuna metričkih tona, što označava rast od 39%. Brzi rast plastičnog pakiranja može poništiti napore recikliranja.
Osim toga, recikliranje ima nedostatke koji bi mogli ugroziti njegove potencijalne ekonomske i ekološke koristi, poput dodatne potrošnje energije, stvaranja otpada i emisija tijekom procesa recikliranja, transporta i čišćenja. Iako je mehaničko recikliranje široko usvojeno zbog svoje jednostavnosti i ekološke prihvatljivosti, ono dovodi do povećane kontaminacije sa svakim ciklusom, uzrokujući značajan pad performansi i izgleda plastike nakon višestrukih procesa recikliranja.
Na kraju, profitabilnost ostaje problem. Studija o upravljanju odbačenom plastičnom ambalažom u Italiji pokazala je da se, čak i u optimalnim uvjetima recikliranja, samo 36% otpada od pakiranja PET, HDPE, PP i folije moglo pretvoriti u profitabilne ploče i pelete.
Bioplastika kao alternativa
Usvajanje bioplastike kao zamjene za tradicionalnu plastiku bilo bi odlično rješenje za prijelaz na održivo pakiranje hrane. Bioplastika se može široko kategorizirati kao bioplastika na biološkoj osnovi i biorazgradiva plastika. Imaju dvije glavne karakteristike: prvo, njihove sirovine mogu doći iz obnovljivih izvora, kao što su biljke (npr. šećerna trska, kukuruz), alge ili mikroorganizmi; drugo, mogu imati biorazgradiva svojstva.
Bioplastika posjeduje slična mehanička svojstva kao tradicionalna plastika i može biti potencijalna alternativa za krute prehrambene proizvode, poput puhanih folija, slamki, jednokratnih spremnika i pribora za jelo. Osim toga, većina bioplastike nudi umjerena svojstva barijere za kisik i/ili vodu, što je dovoljno za zaštitu sigurnosti i kvalitete hrane te produženje roka trajanja. Osim toga, bioplastika ima smanjen utjecaj na okoliš, koji karakterizira niži ugljični otisak, niži troškovi energije tijekom proizvodnje i smanjenje trajnog otpada.
U 2023. godini, globalna proizvodnja plastike procjenjuje se na 413,8 milijuna tona, dok bioplastika doprinosi približno 2,18 milijuna tona, što čini 0,53% ukupne količine. Među njima, 47,9% su bioplastike na bio-osnovi/ne-biorazgradive, dok je 52,1% biorazgradivo. Što se tiče proizvodnih regija, Azija drži većinu s 45%, Europa s 25%, Sjeverna Amerika s 18%, a Južna Amerika s 12%.
Više od 50% bioplastike prvenstveno se koristi u aplikacijama za pakiranje. To je značajno za utjecaj na okoliš, jer materijali za pakiranje igraju značajnu ulogu u ukupnoj potrošnji plastike. Nadalje, podaci sugeriraju istaknutu preferenciju za korištenje biorazgradive bioplastike u sektoru pakiranja, što ukazuje na rastuću svijest i interes za održive alternative.
Vrste biorazgradive plastike
Bioplastika na bazi škroba
Plastika na bazi škroba smatra se najprikladnijim materijalom za pakiranje hrane zbog svoje biorazgradivosti, niske cijene i odlične sposobnosti formiranja filma. Materijali na bazi škroba nude značajne prednosti zbog svoje obilne dostupnosti, jer škrob čini 60-90% suhe težine biljaka poput pšenice, riže, kukuruza, krumpira i ječma. To ga čini isplativim za nabavu i omogućuje potpunu i relativno brzu biorazgradnju.
Nadalje, bioplastika na bazi škroba prikladna je za ekstruzijsko modeliranje, što omogućuje proizvodnju predmeta poput prijanjajuće folije ili vrećica za pakiranje. Osim što se ekstrudira u filmove, polimerni materijali na bazi škroba također su prikladni za razne tradicionalne tehnike obrade poput ekstruzije, injekcijskog modeliranja, kompresijskog modeliranja, lijevanja, pjenjenja i nekih novih metoda poput reaktivne ekstruzije.
Ograničenja bioplastike na bazi škroba uključuju osjetljivost na hidrolizu u okruženjima s visokom vlažnošću, što može dovesti do dezintegracije bioplastične matrice. Dodatno, bioplastika na bazi škroba je neprozirna ili poluprozirna, što utječe na izgled proizvoda i ograničava njihovu primjenu u filmovima za pakiranje.
Polilaktična kiselina (PLA)
PLA je druga najčešće proizvedena biorazgradiva bioplastika, nakon bioplastike na bazi škroba, i ima svojstva slična PE i PP. Ključna prednost PLA-a je da se može proizvoditi korištenjem opreme za proizvodnju izvorno dizajnirane za plastiku petrokemijske industrije. To pak smanjuje ukupne troškove proizvodnje bioplastike na bazi PLA.
Sinteza PLA može se postići u tri koraka. Prvo, mliječna kiselina (LA) proizvodi se kroz mikrobnu fermentaciju. Drugo, mliječna kiselina prolazi pročišćavanje. Konačno, ili se mliječna kiselina kondenzira ili se provodi polimerizacija otvaranja prstena laktida.
PLA zahtijeva specifične uvjete za biorazgradnju; kada se razgradi, neće zagaditi okoliš. Međutim, ako ti uvjeti nisu ispunjeni, može biti otporna na biorazgradnju kao i konvencionalna plastika.
PLA se široko koristi u mnogim industrijama pakiranja hrane zbog svojih jedinstvenih karakteristika. Ova svojstva uključuju visoku transparentnost, sjaj, krutost i izvrsna svojstva barijere za arome za očuvanje hrane. Visoka transparentnost i sjaj PLA čine ga idealnim izborom za privlačenje pažnje potrošača. Istovremeno, njegova krutost osigurava čvrstoću pakiranja. Osim toga, izvanredna svojstva PLA-a kao barijere za arome doprinose vrhunskom očuvanju hrane i sprječavanju curenja mirisa.
Percepcija potrošača i prihvaćanje bioplastike
Na temelju rezultata različitih testova ili anketnih upitnika, očito je da potrošači imaju pozitivan stav prema održivom pakiranju i voljni su usvojiti održivije opcije pakiranja, pokazujući određenu razinu znanja i razumijevanja. Na primjer, prema studiji provedenoj u Ujedinjenom Kraljevstvu, gdje je 311 potrošača sudjelovalo u 14-pitanjskom testu o simbolima i rukovanju pakiranjem hrane, 87,5% sudionika točno je odgovorilo na 6 ili više pitanja, a 90% je izrazilo spremnost prakticirati održivo pakiranje u budućnosti.
Nadalje, prema istraživanju koje su proveli Hao i suradnici, koje je uključivalo 781 kineskog potrošača u vezi s njihovom spremnošću prema održivom pakiranju, 77% je pokazalo svijest o šteti uzrokovanoj tradicionalnim pakiranjem. Dodatno, 67,2% ispitanika imalo je različite stupnjeve razumijevanja prednosti održivog pakiranja. Unatoč snažnoj ekološkoj svijesti među potrošačima, 78,4% je izrazilo spremnost kupiti održivije proizvode. Ovi rezultati testova i anketa ukazuju na visoku globalnu svijest i podršku potrošača za održivo pakiranje.
Međutim, prema drugoj studiji koja je analizirala 31 potrošačku anketu o čimbenicima koji utječu na kupnju održivo pakirane hrane od 1994. do 2019., Popovic i suradnici su otkrili da, iako su potrošači svjesni negativnog utjecaja plastike na svijet i okoliš, oni ne moraju nužno izravno povezati ovu svijest sa svojim ponašanjem pri kupnji. Konkretno, rezultati istraživanja pokazuju da, kada razmišljaju o održivim kupnjama, potrošači prvenstveno usredotočuju na funkcionalnost i cijenu proizvoda, a ne na ekološku prihvatljivost materijala za pakiranje.
Problemi u ekološkoj percepciji
Herbes i suradnici ukazuju na značajnu razliku između percepcije potrošača i stvarnih rezultata procjene životnog ciklusa (LCA) dokumentiranih u literaturi. Autori navode brojne detaljne primjere kako bi to ilustrirali. Na primjer, potrošači često daju prednost razgradivosti, no istraživanja koja uspoređuju LCA bioplastike na bazi škroba i ekspandiranog polistirena za pakiranje otkrivaju relativno usporedive utjecaje na okoliš. Ovaj nalaz sugerira da ne postoji značajna razlika između biorazgradivih materijala i tradicionalne plastike na bazi fosilnih goriva.
Slično tome, usporedba između višekratne i jednokratne ambalaže ističe sličnu situaciju. Dok potrošači imaju tendenciju visoko vrednovati ekološke prednosti višekratne ambalaže, praktični aspekti, poput prijevoza, rezultiraju sličnim ukupnim utjecajima između njih. Pri bližoj analizi, postaje očito da potrošači, kada procjenjuju ekološku prihvatljivost materijala za pakiranje, imaju tendenciju neproporcionalno naglašavati pozitivne aspekte određene karakteristike, zanemarujući pritom druge čimbenike. Na primjer, u slučaju biorazgradive plastike, potrošači mogu previdjeti činjenicu da razgradnja takvih plastika emitira ugljični dioksid i metan. Nasuprot tome, LCA izračuni pružaju sveobuhvatniju procjenu.
U anketi njemačkih potrošača (n = 281), potrošači su izrazili mnogo veće odobravanje za kompostabilnu, biorazgradivu ambalažu nego za reciklirajuću ambalažu na biološkoj osnovi (tj. ne-biorazgradivu). Međutim, što se tiče odlaganja ambalažnog otpada, samo 37,1% točno je identificiralo kompostabilnu biorazgradivu ambalažu kao organski otpad, dok ju je 54,6% (više od polovice) pogrešno klasificiralo kao reciklažni otpad. Drugim riječima, većina ljudi nije svjesna da postoje razlike u rukovanju razgradivom i nerazgradivom bioplastikom.
U drugom eksperimentu recikliranja na licu mjesta u Nizozemskoj, izvedeni su slični zaključci. Samo 35% ljudi primijetilo je simbol biorazgradive plastike na čašama, a više od 90% ljudi pogrešno ju je tretiralo kao reciklažnu plastiku, bez obzira je li bila kompostabilna plastika. Značajno je da su oni koji su identificirali simbol kompostabilnosti i dalje klasificirali je kao reciklažnu plastiku tijekom odlaganja otpada, nesvjesni da kompostabilnu plastiku treba tretirati kao ostali otpad.
Zaključak: Izazovi i budućnost bioplastike u pakiranju hrane
Smanjenje korištenja tradicionalne plastike igrat će ključnu ulogu u postupnom smanjenju globalne ovisnosti o fosilnim gorivima. Međutim, potražnja za plastičnom ambalažom i dalje brzo raste, a glavni pristupi, poput povećanja stope recikliranja, očito su nedovoljni za rješavanje problema. Bioplastika predstavlja obećavajuće alternativno rješenje.
Iako su potrošači generalno pozitivno nastrojeni prema bioplastici, posebno cijeneći njihova biorazgradiva i kompostabilna svojstva, njihova očekivanja često su previsoka. Vjeruju da bioplastika mora zadovoljiti dva ključna kriterija: biti izrađena od obnovljivih sirovina i biti potpuno biorazgradiva ili kompostabilna. Osim toga, većini potrošača nedostaje znanje ili sposobnost pravilnog odlaganja bioplastičnog otpada. To ističe dva kritična područja za kreatore politika: usklađivanje očekivanja potrošača s realističnim ciljevima održivosti i obrazovanje javnosti o pravilnim praksama sortiranja i odlaganja otpada.
Za proizvođače plastike i pakiranja, izazov je dvostruk. S jedne strane, razvoj novih materijala zahtijeva značajna ulaganja u smislu radne snage i financiranja. S druge strane, potrošači ne pokazuju jasnu preferenciju za bioplastiku. Inovacije u korištenju otpadnih materijala i morskih resursa kao sirovina za bioplastiku predstavljaju obećavajuće smjerove razvoja koji bi mogli smanjiti troškove i povećati održivost.
Konačno, ova analiza pokazuje da je u promicanju razvoja bioplastike u pakiranju hrane bitno ne samo razmotriti njihove ekološke prednosti, već i obratiti posebnu pozornost na raznovrsne preferencije kupnje različitih potrošača za specifične kategorije proizvoda. To uključuje pozicioniranje specifičnih proizvoda i precizno ciljanje potreba određenih segmenata kupaca, uzimajući u obzir stvarni, a ne samo percipirani ekološki utjecaj ovih inovativnih materijala.
SAVJETODAVNI PARTNER
