PET lahve zelenější než vratné skleněné

Studie ústavu pro energetický a environmentální výzkum - Institut für Energie und Umweltforschung (IFEU) - v Heidelbergu, zadaná sdružením výrobců plastových obalů Industrievereinigung Kunststoffverpackungen (IK), prokázala srovnáním se studií asociace producentů vod Genossenschaft Deutscher Brunnen z roku 2008 výrazné zlepšení ekologie PET lahví v mnoha kritériích.

Zásluhu na tom mají technické inovace materiálu, designéři, výrobci vstřikovacích a vyfukovacích strojů, preformů a lahví, logistika a recyklace odpadu. Největší podíl zlepšení připadá na design a konstrukce lahve (CAD a FEM metody s 3D modelováním), nižší hmotnost, podíl recyklovaného PET (rPET) a na ekonomický tlak na snižování nákladů, v nichž se cena materiálu odráží ze 70 až 75 %, výroba preformu z 10 až 15 % a výroba lahve z 10 %.

PET lahev dříve a dnes

Typickým příkladem je srovnání 1,5l nevratné PET lahve (vlastní nádoby) za roky 2008 a 2010. Před dvěma lety lahev vážila 38,5 g; v roce 2010 již jen 33 g a nejlepší jen 30,9 g (česká LCA studie z roku 2009 uvádí průměr 38 g). Přepravní vzdálenost granulátu, lahví a nápoje klesla ze 482 km na průměrně 300 km a nejméně 265 km.

Jestliže se v roce 2008 lahve vyráběly jen z čistého PET, dnes obsahují nejméně 25 % rPET (u nás 15 % rPET). Přispívají i vratné PET lahve, vyřazované po 15 až 20 plněních, jako nejčistší a nejhomogennější rPET pro technologii Bottle-to-Bottle (B2B), s cenou čirého rPET 1,25-1,43 USD/kg jakosti Clean Post-Consumer (Clear) Flakes k 2. 12. 2010.

Méně fosilních surovin

Vratné lahve měly na německém trhu nápojů v lahvích roku 2010 asi 15% podíl, nevratné PET lahve 68%; jen 17 % nápojů se prodává ve skleněných lahvích. Zavedení záloh 0,25 eura na plechovky, vratné PET lahve a na vybrané další PET obaly na nápoje v letech 2003, resp. 2006, sice přispělo k tomu, že asi 98,5 % PET obalů se vrací a zlepšilo jejich ekologii, ale dále nezabránilo trvalému růstu podílu nevratných PET lahví ani plechovek. Od května 2010 Penny a další supermarkety vracejí nápoje v plechovkách na regál a prodeje rostou.

Studie IFEU postihla výrazné zlepšení zásadních environmentálních ukazatelů u nevratných 1,5l PET lahví od roku 2008, mj. zlepšení vlivu na klimatické změny, snížení spotřeby fosilních surovin o 31 %, vody o 27 % a energie o 36 %. Podíl prachových částic PM10 se snížil o 55 %, z čehož lze dovodit snížení spotřeby energie, emisí CO2 a prachu z kamionové dopravy. Došlo ke zlepšení v acidifikaci a v eutrofikaci půd. Prokázala také, že při nadregionálním prodeji trendových a prémiových piv a nápojů v plechovkách jsou environmentální dopady srovnatelné s těmi u vratných lahví ze skla. Instituce Deutsche Umwelthilfe ale považuje tuto studii za neobjektivní, zvýhodňující PET i hliník.

Lehké PET lahve na veletrhu K 2010

Zjištěné trendy podpořil listopadový mezinárodní veletrh plastů K 2010, kde KHS Corpoplast představila zatím nejlehčí 1,5l PET lahev pro nesycené vody s pouhými 17,9 g, lahev 0,5 l se 6,4 g a lahve s 50 % rPET. Krones měl na stánku lahev PET lite 0,33 l o hmotnosti jen 4,4 g a tloušťce stěny 0,1-0,06 mm. Výrobní linky Krones pro vyfukování do formy s dloužením stretch-blow molding (SBM) dokáží vyrobit až 54 000 lahví za hodinu (bph, bottle per hour) 1,5 l a 72 000 bph obsahu 0,5 l; linka InnoPET Blomax Series IV od KHS Corpoplast z roku 2009 až 72 000 bph 0,2 až 2 l. Na starší lince řady III, z roku 2001 o výkonu 43 200 bph se vyráběla lahev 0,5 l hmotnosti 12 g již roku 2006.

Podle společnosti Krones, výrobce vyfukovacích a plnicích strojů na PET lahve a linek na recyklaci PET, se očekává do roku 2012 roční růst spotřeby u PET lahví 3,8 %, u plechovek 4,1 % a u skleněných lahví o 1,6 %.

K rostoucí oblibě PET lahví u výrobců nápojů, potravin, drogerie a doplňků výživy (hlavně v USA) přispívají téměř nekonečné marketingové možnosti v designu, tvorbě designérských obalů, brandingu a reklamě. Protože výzkum přináší nová barviva, inkousty (mj. termochromní, fotochromní a lumuniscenční) a pigmenty, lze PET obaly neomezeně a levněji etiketovat, embosovat, probarvovat, potiskovat digitálním tiskem a vytvářet perleťová i metalická provedení.

Stále více se užívá dražšího polyethylennaftalátu (PEN), jenž je pevnější, má asi 5x lepší bariérové vlastnosti než PET a snáší vyšší tlaky sycených nápojů a vyšší teplotu, umožňující pasterizaci piva v lahvi.

Exotická voda

V ekonomii a ekologii nápojů v PET lahvích jsou obrovské rozdíly. V tomto smyslu může být nejexotičtější vodou chutná voda Fiji od fidžijské společnosti Fiji Water, patřící v USA mezi 10 nejoblíbenějších. Artéská voda se plní na fidžijském ostrově Viti Levu do čtyř typů typických hranatých PET lahví od 0,33 l do 1,5 l, vyfukovaných na Fidži v plnicím závodě, poháněném dieselagregáty. Uzávěry se vozí 8700 km z Tchajwanu a etiketové fólie 2200 km z Nového Zélandu.

Prémiová voda se dováží až na východní pobřeží USA, podává se v Bílém domě a prodává se např. na Floridě v řetězcích Wal-Mart a Target, v New Yorku na Manhattanu a na letištích či v letadlech. Amazon prodává po internetu 24 lahví 0,5 l za 35,99 USD. Voda ze Suvy se plaví na kontejnerové lodi do San Franciska, zpátky loď nakládá PET granulát a voda dále cestuje po USA kamiony. I přesto vychází doprava za 13 500 km do New Yorku asi na 20 US centů za litrovou lahev.

Lahve ze střechy světa

Na druhé místo se tlačí voda společnosti Tibet Glacier Mineral Water s názvem 5100, podporovaná čínskou vládou. Číslo v názvu znamená nadmořskou výšku místa v horách Nianqing Tanggla, 120 km severně od Lhasy, kde se voda jímá. Za existenci vděčí otevření tibetské železnice z Golmudu do Lhasy v roce 2006. Stáčí se do čtyř druhů PET lahví o obsahu od 0,33 do 1,5 l, vyfukovaných v závodě na trati v Dangxiongu ve výšce 4300 m, s výrobou preformů, lahví, a plnírnou firmy Krones o kapacitě 84 000 bph. Železnicí se voda dopraví za tři dny do Pekingu a kamiony za osm dnů do Káthmándú v Nepálu.

Zvláštností zdejších lahví se 40 nebo 50 % PET a hmotností 47,6 g u 1,5l lahve je silnější stěna, odolná zvýšení tlaku o 0,4 bar po dopravě na úroveň moře. V řídkém vzduchu se při vyfukování spotřebuje o 100 % více vzduchu; více energie na roztavení PET a ohřev preformů, na pohon kompresorů, na technologické chlazení a udržení teploty provozu v místě s průměrnou roční teplotou 1,6 °C.

Ocelové plechovky

Největší konkurencí nápojových PET lahví ve světě jsou hliníkové plechovky; méně plechovky ocelové. V Německu se v roce 2009 vyrobilo 466,2 tisíc tun svitků pocínovaného (bílého) plechu, většinou na nápojové plechovky, a dosáhlo recyklace 93,6 %. Prodej se 640 mil. plechovek s nápojem roste navzdory zálohování 0,25 eura, které je jen o čtyři centy nižší než cena piva v nich u diskontních obchodů. Rasselstein GmbH, největší evropský výrobce, přišel s inovací; plech s tl. stěny 0,10 mm a hlubokotažný plech HF (High Formable) tl. od 0,15 mm s tažností 44 %, snižující náklady o 40 %.

Při růstu světových cen hliníku a stagnaci cen oceli v Číně zde roste zájem o ocelové nápojové plechovky. Podle čínského Baosteel, druhého největšího výrobce oceli na světě, vzrostl roční prodej dvoudílných plechovek ze 650 mil. ks na 3 mld. ks za 10 mld. CNY (3,6 mld. Kč) v roce 2009; v roce 2015 se očekává prodej až 10 mld. ks.

Pár čísel o hliníkových plechovkách

U hliníkových plechovek lze pro srovnání uvést čísla z USA od Can Manufacturers Institute pro rok 2009. Hliníkové plechovky, recyklovatelné téměř ze 100%, se vrací do recyklace u výrobců plechovek v USA z 57,4 % (55 mld. plechovek), ostatní se zpracují jinde. Recyklovaný hliník (rAl) šetří 95 % energie a 95 % emisí skleníkových plynů (v USA připadá na plechovku 13 g emisí CO2, z toho 19 % ve výrobě plechovky a zbytek ve výrobě primárního hliníku a plechu z hliníkové slitiny). Plechovka jde zpět na regál za 60 dnů.

Hliníkové plechovky obsahu 0,355 l se vyrábí s hmotností 13,2 g včetně víčka (v Česku plechovky 0,33 l se 13 g, kde podíl rAl není znám) se středním obsahem 68 % rAl, výkonem až 14 400 bph. K této hmotnosti se došlo mj. inovací plechovky menším průměrem víčka, která ušetřila 1,1 g/ks. Na pohled malá úspora znamená v USA, s roční produkcí přes 104 mld. nápojových plechovek, z nichž je 32 % z plechu bez recyklátu, úsporu asi 37 tisíc tun primárního hliníku!

Hitem amerického trhu jsou lehké, tenké a 100% recyklovatelné hliníkové lahve obsahu od 0,35 l různého designu pro nápoje včetně prémiových piv Budweiser, Heineken aj. Jsou vyráběny firmou Exal Corp. špičkovou technologií Coil-to-Can (C2C), sbírají ocenění obalů roku a i přes vyšší cenu vytlačují skleněné lahve.

Zajímavostí jsou drahé lehké 0,73l lahve z nerezavějící oceli 304 typu 18-8 firmy H2Om, s neomezenou životností, s různými uzávěry, s úzkým i širokým hrdlem pro vkládání ledu, vratné i nevratné a 100% recyklovatelné, bez vlivu na jakost nápoje.

Domácí studie nezohledňují inovace

Z domácích LCA studií, které slouží jako doporučení pro orgány ochrany životního prostředí, vychází PET lahve a hliníkové plechovky velmi negativně. Studie neuvažují technický vývoj oboru a konstrukční inovace posledních let ve světě - nižší hmotnost a rostoucí podíl rPET nebo rAl v obalu, byť uvádí jako cíl vyšší stupeň materiálového využití na 90 % bez termínu dosažení.

Průmysl se mění; výrobci strojů i lahví mají programy udržitelnosti a nové generace jejich strojů přichází s nižší spotřebou energie, vody a vzduchu a lepším vztahem k životnímu prostředí. Ve studii IFEU uvádí, že snížení hmotnosti PET 1,5l lahve z 38,5 g o 14 či 20 % a zvýšení podílu rPET na 25, resp. 35 %, efekty výrazně změnilo, a to nehovoří o lahvích s podílem rPET 50 % vážících 17,9 g nebo o lahvích se 100 % rPET.

V roce 2008 půllitrová Niagara Bottling PET Eco-Friendly Bottle, s 9,17 g a lehčí o 27 %, ušetřila společnosti až 20,8 tis. t PET a 44,5 tis. t emisí CO2. Americká voda H2Om Water (Om je posvátná slabika mantry Óm, zvolená pro představu jedinečnosti!) je od roku 2006 plněna do lahví z granulátu s 50 až 100 % rPET. Granulát se vyrábí v Kostarice a dováží se lodí do výrobny v Los Angeles.

Firma Enso Bottles začíná dodávat lahve z PET s přísadou 1 % hm. EcoPure na bázi polylaktidů (PLA) z kukuřice, která působí jejich biodegradabilitu na zajímavém principu. I lahve ze 100% PLA mají budoucnost.

Na závěr

Příklady ukazují, že v krátké době se budou u plastových nápojových lahví, (nejen z PET, nejrecyklovanějšího plastu) realizovat významné technické inovace s ekonomickými i ekologickými efekty, pro které doporučované vratné skleněné lahve nemají potenciál. Platí--li přímá úměra ve vztahu mezi snížením materiálových dopadů (hmotnost, obsah recyklovaného PET a efektivní udržitelná technologie) a snížením environmentálních dopadů, pak zanedlouho i v Česku budou nevratné PET lahve "zelenější" než vratné skleněné lahve.

AUTOR: Alexandr Abušinov