Producenci opakowań, którzy rozwijają recyklowalność i cyrkularność, coraz częściej weryfikują, czy nowe rozwiązania nie podnoszą emisji do powietrza. Signal Group, brytyjski producent analizatorów gazów, odnotowuje rosnący popyt sektora opakowań na ciągły pomiar lotnych związków organicznych (LZO). LZO są emitowane w szeregu procesów stosowanych przy wytwarzaniu tworzyw sztucznych, żywic, włókien, tekstyliów, elastomerów, rozpuszczalników, pigmentów i klejów. Zanieczyszczenia te podlegają ścisłym regulacjom, dlatego ciągły monitoring jest niezbędny do wykazania zgodności i uniknięcia kompromisów w obszarze zrównoważonego rozwoju. Jak zauważa dyrektor zarządzający Signal, James Clements - Branża opakowań znajduje się obecnie pod ogromną presją. Wskazuje na zobowiązania ESG, oczekiwania klientów oraz czynniki regulacyjne, w tym brytyjską rozszerzoną odpowiedzialność producenta (Extended Producer Responsibility, EPR) i unijne rozporządzenie w sprawie opakowań i odpadów opakowaniowych (Packaging and Packaging Waste Regulation, PPWR). Raport McKinsey potwierdza ten trend, stwierdzając - Globalny sektor opakowań pozostaje atrakcyjny i oczekuje się, że będzie rósł szybciej niż globalne PKB”, przy rosnącym zainteresowaniu pilotażami zrównoważonych opakowań w celu ograniczenia zużycia materiałów, zwiększenia cyrkularności i szerszego wykorzystania materiałów z recyklingu. Clements zastrzega, że ścieżka nie jest liniowa - To nie jest takie proste. Owszem, ograniczanie odpadów ma ogromne znaczenie, ale rozwój nowych wyrobów opakowaniowych bywa trochę jak gra "whack-a-mole", ponieważ cele zrównoważonego rozwoju obejmują także inne ważne czynniki, takie jak ślad węglowy i emisje do środowiska. Dodaje, że producenci chcą mieć pewność, iż nie zwiększają mimowolnie emisji zanieczyszczeń, takich jak LZO, co napędza wdrażanie ciągłych analizatorów.
Źródła LZO w produkcji opakowań
LZO mogą powstawać na wielu etapach wytwarzania polimerów i opakowań. Podczas polimeryzacji jako LZO mogą być uwalniane nieprzereagowane monomery oraz pozostałości katalizatorów. Dodatki wprowadzane w celu modyfikacji właściwości polimeru również mogą być lotne i zwiększać emisje. Obróbka termiczna w podwyższonych temperaturach może degradować polimery do mniejszych, lotnych związków. W dalszych etapach przetwórstwa typowym źródłem LZO wymagających redukcji jest nakładanie folii z tworzyw, takich jak PET, HDPE, LDPE czy PP, na papier lub tekturę przeznaczone do opakowań żywności.
Regeneracyjne utleniacze termiczne (RTO) są powszechnie stosowane do utleniania LZO w gazach odlotowych do dwutlenku węgla i pary wodnej. Skuteczna redukcja wymaga właściwego sterowania i weryfikacji z wykorzystaniem analizy gazowej. W takich układach detektor płomieniowo-jonizacyjny (FID) firmy Signal może pobierać próbki zarówno ze strumienia wlotowego, jak i wylotowego w celu oceny skuteczności destrukcji i wykazania spełnienia wymogów regulacyjnych. Można to zrealizować dwoma detektorami FID lub jednym FID połączonym z przełączanym systemem poboru próbek.
Technologia monitoringu i certyfikacja
Metodą odniesienia do pomiaru emisji LZO jest detektor płomieniowo-jonizacyjny. Technika FID selektywnie wykrywa wiązania węgiel–wodór, zapewniając wysoką czułość na LZO. Signal produkuje analizatory stacjonarne do stałych instalacji oraz analizatory przenośne do zastosowań na wielu obiektach, gdzie dopuszczalne jest monitorowanie nieciągłe. Przyrządy przenośne są zazwyczaj stosowane w instalacjach o niższych emisjach, w których wystarczają okresowe weryfikacje.
Monitoring regulacyjny w wielu krajach wymaga spełnienia określonych norm wydajnościowych. Najnowszy FID firmy Signal, Solar Cemnex, niedawno przeszedł wymagający program testów w TÜV w Niemczech. W rezultacie monitor uzyskał zatwierdzenie MCERTS potwierdzające zgodność z wymaganiami dotyczącymi parametrów i niepewności określonymi w wytycznych brytyjskiej Environment Agency: MCERTS for stack emissions monitoring equipment at industrial installations - Continuous emissions monitoring systems, CEMS, Updated 28 August 2024, EN 15267-1:2023, EN 15267-2:2023, EN 15267-3:2007 oraz QAL 1 zgodnie z EN 14181:2014.
Równoważenie wskaźników zrównoważenia
Deklaracje zrównoważonego rozwoju mogą dotyczyć niższego śladu węglowego, ograniczenia emisji szkodliwych dla środowiska, mniejszego zużycia energii lub wody, bądź redukcji odpadów. Jednak poprawa jednego wskaźnika nie powinna pogarszać innego. Ciągły lub okresowy monitoring LZO pomaga producentom opakowań weryfikować, czy innowacje w zakresie recyklowalności lub zawartości recyklatu nie zwiększają emisji zanieczyszczeń. Jak podkreśla Clements, sektor dąży do uniknięcia efektu niekończącej się gry, poprzez stosowanie wiarygodnych pomiarów wspierających projektowanie, sterowanie procesem i zgodność regulacyjną.
