Як AMETEK MOCON співпрацює з Університетом штату Айова для розвитку зелених технологій.
Керування провідною у світі лабораторією з випробувань на проникність часто передбачає участь у важливих, інноваційних та безперечно цікавих проектах. Спираючись на міцне партнерство AMETEK MOCON з Університетом штату Айова (ISU), вчені з установи в Еймсі, штат Айова, нещодавно звернулися до нашої компанії за підтримкою в новаторській ініціативі щодо підвищення енергоефективності та сталого розвитку в галузі пластмас.
Виробництво та використання пластику є основними факторами, що сприяють виникненню екологічних проблем. Пластик виготовляється шляхом переробки нафти. Видобуток нафти з землі, її транспортування, переробка на різні види пластику та формування цих пластмас у товари – це енергоємні процеси. Ці процеси ще більш шкідливі, коли їх використовують для виготовлення одноразового пластику, такого як пакети для продуктів, паковання продуктів і навіть соломинки для напоїв та контейнери для ресторанів.
Це пояснюється тим, що пластик часто викидають і він потрапляє на звалища, де його розкладання може зайняти від 10 до 1000 років, виділяючи в атмосферу парникові гази, такі як вуглекислий газ і метан. Дійсно, 72% виробленого пластику потрапляє на звалища або в навколишнє середовище, згідно зі звітом Організації економічного співробітництва та розвитку за 2022 рік . Дев’ятнадцять відсотків було спалено, і лише 9% будь-коли виробленого пластику було перероблено. Але що, якби пластик не був повністю виготовлений з нафти?
За словами доктора Кіта Ворста, професора Університету штату Айова та директора Консорціуму з питань полімерів та захисту харчових продуктів Університету штату Айова , зараз робляться великі кроки для заміни традиційних полімерів новими, більш екологічно чистими матеріалами, використовуючи комбінацію вторинної сировини (PCR) та більш екологічних альтернатив, отриманих з харчових відходів (тобто біонаповнювачів).
«Харчові матеріали, що переходять зі сміттєзвалищ, можна перевозити залізничним транспортом, що є кращим з точки зору викидів парникових газів», – сказав доктор Ворст. «[Біонаповнювачі] легкодоступні та можуть мінімізувати використання біопластиків першого проходження. Їх використання економить витрати на енергію та зменшує викиди парникових газів. Якщо ви можете упаковувати продукти за допомогою ПЛР та біонаповнювачів, ви потенційно можете зменшити витрати».
Сільськогосподарські побічні продукти, такі як кавова полова, рисова лушпиння та бавовняні стебла, ідеально підходять для біонаповнювачів, які можна використовувати на звалищах, завдяки їхній цілорічній доступності, низькій вартості, низькій щільності та великій кількості. Доктор Ворст та його команда є новаторами в методах переробки цих відходів для виробництва пластмас. Завдяки поєднанню полімерних реагентів (ПЛР) та спеціально обробленої біомаси як наповнювачів у виробництві пластмас, потрібно менше пластику на один продукт, тим самим зменшуючи загальне споживання нафти.
Однак наразі біонаповнювачі складають лише невелику частину екологічно чистого паковання. Екологічне паковання часто є сумішшю полімерних пластиків (PCR) та «чистого пластику» у співвідношенні 50/50. Використання матеріалів з продуктів, що раніше використовувалися, дає нове життя старому пакованню та, таким чином, допомагає зменшити кількість відходів, заощадити ресурси та зменшити викиди вуглецю. Такий підхід підтримує циркулярну економіку, сприяючи повторному використанню матеріалів, мінімізуючи потребу в «чистому пластику» та сприяючи більш сталому майбутньому для виробників і споживачів.
Дві групи прагнули перевірити експлуатаційні властивості пляшок, що складаються з пластикових відходів, що переробляються на звалищах, та побічних продуктів сільського господарства з зернових культур. Вони виготовляли пляшки з PCR у співвідношенні 50/50 з різною концентрацією (від 1% до 5%) біонаповнювачів . За словами Ворста, кілька років тому власники брендів спочатку не цікавилися переробленим пакованням, оскільки вважали, що воно робить продукти дешевими. Однак зараз вони шукають ці екологічніші пакувальні матеріали, оскільки споживачі розуміють, що це більш екологічно.
«Якщо ми додамо ПЛР та біонаповнювачі, щоб зменшити кількість «чистого пластику», що використовується в цих пляшках, чи витримає ця нове «зелене паковання» все ще?» — сказав Джоел Фішер, менеджер найбільшої у світі лабораторії випробувань на проникність в AMETEK MOCON. «Чи запобігає вона проникненню рідини з тією ж швидкістю? Чи вона зруйнується, бо зараз щось не так?»
Потенційні наслідки цього проєкту полягають у значній, багатообіцяючій економії енергії, скороченні відходів та потенційно значному зменшенні впливу пластику на навколишнє середовище. Однак, продукти, виготовлені з використанням цього нового підходу, все ще повинні відповідати суворим функціональним вимогам, особливо в таких сферах застосування, як пакування харчових продуктів, де збереження свіжості протягом усього терміну служби продукту є надзвичайно важливим.
Для професорів ISU розуміння властивостей їхніх пластикових рецептур на основі сільськогосподарських відходів є важливим для адаптації їх до потреб паковання. Передові випробувальні прилади MOCON можуть оцінити бар’єрні властивості їхньої нової пластикової рецептури, гарантуючи її відповідність суворим стандартам пакування та надаючи ISU можливість впроваджувати позитивні зміни.
Це партнерство не лише сприяє сталому розвитку, але й надає студентам Університету штату Айова безцінний практичний досвід, готуючи їх до впровадження майбутніх зелених інновацій. AMETEK MOCON пишається тим, що підтримує такі ініціативи та допомагає прокласти шлях до більш сталого майбутнього.
«[MOCON має] чудову репутацію в тестуванні продуктивності корпусів», – сказав доктор Ворст. «Усі відкидають MOCON, але якщо ви збираєтеся скористатися тестером, оберіть галузевий стандарт. Існує багато «фальшивих» варіантів, але лише один MOCON».