Rendere commercialmente redditizi gli rPO per uso alimentare

Il regolamento sugli imballaggi e sui rifiuti di imballaggio (PPWR) fissa un obiettivo ambizioso per il contenuto riciclato negli imballaggi alimentari in plastica. Entro il 2030, gli imballaggi a contatto con gli alimenti (che includono le applicazioni a contatto con gli alimenti) dovranno contenere il 10% di plastica riciclata.

Da quando le proposte del PPWR della Commissione Europea sono state rese pubbliche nel 2022, il mercato del riciclaggio meccanico ha compiuto lenti progressi verso questo obiettivo.

Le applicazioni a contatto con gli alimenti presentano ostacoli significativi che altre applicazioni di imballaggio non hanno; la materia prima per produrre il riciclato deve essere stata precedentemente utilizzata a contatto con gli alimenti, i requisiti di sicurezza sono più rigorosi.

Gli imballaggi alimentari sono spesso realizzati in plastica trasparente e flessibile, che è significativamente più difficile da rendere sicura e visivamente accattivante attraverso i percorsi di riciclaggio meccanico.

Un modo collaudato per produrre materiale riciclato sicuro per gli alimenti è il riciclo chimico, che consiste nel scomporre la plastica a fine vita nelle sue molecole costituenti e riformarle in un nuovo polimero.

Sebbene la qualità del materiale prodotto da questo processo sia molto buona, i prezzi elevati e la mancanza di chiarezza su come esattamente il riciclo chimico possa contribuire al raggiungimento degli obiettivi del PPWR lasciano i produttori di imballaggi in grave bisogno di soluzioni alternative di riciclaggio meccanico per risolvere la difficile situazione del contatto con gli alimenti.

L’azienda britannica Nextek è una delle poche ad aver compiuto progressi in questo campo, grazie alle sue tecnologie Nextloopp e COtooClean. Dopo aver vinto l’Alliance Prize per il riciclaggio della plastica flessibile negli Stati Uniti nel 2022, all’inizio di quest’anno è stato inaugurato nel Regno Unito un impianto di riciclaggio di film in PP COtooClean.

Entrambe le tecnologie consentono la decontaminazione e il riciclaggio meccanico del polipropilene; Nextloopp si concentra sulle plastiche rigide e funziona tramite diffusione termica, mentre COtooClean utilizza CO2 supercritica come solvente e si occupa dei materiali flessibili.

Entrambe le tecnologie figurano attualmente nell’elenco delle tecnologie innovative della Commissione Europea (insieme ad altre 26), dove rimarranno sotto rigoroso monitoraggio operativo fino a quando l’Autorità Europea per la Sicurezza Alimentare (EFSA) non le riterrà tecnologie idonee alla produzione di materiale riciclato per uso alimentare.

“Non è un compito facile”, afferma Ed Kosior, CEO di Nextek. “Le poliolefine sono chimicamente permeabili”, il che significa che assorbono facilmente l’odore degli alimenti che inizialmente sono state utilizzate per confezionare.

Inoltre, “[il PP] sul mercato non si presenta tipicamente sotto forma di bottiglia”, dice Kosior. “La maggior parte del riciclaggio nel mondo si è concentrata sulle bottiglie”.

Il PP si presenta spesso sotto forma di vaschette e vassoi, che richiedono un’attenzione particolare durante la selezione, oppure di film, che richiedono un processo di riciclaggio completamente diverso.

Il polietilene ad alta densità (HDPE), invece, viene utilizzato per produrre bottiglie, ma molto spesso viene impiegato per confezionare prodotti non alimentari come i detergenti, che nell’UE non possono essere utilizzati come materia prima per l’rHDPE per uso alimentare. Ciò significa che è necessaria una rigorosa selezione delle materie prime.

“Tecnicamente efficace, ma anche commercialmente efficace”

Come la maggior parte dei settori nascenti, il riciclo meccanico delle poliolefine per uso alimentare presenta spesso prezzi elevati e talvolta insostenibili. Kosior spera che le tecnologie di Nextek e altre simili cambino questa situazione.

“È completamente scalabile”, afferma, aggiungendo che la configurazione modulare di Nextloopp consente di installare unità in grado di trattare fino a 2 tonnellate di materia prima all’ora. “Ciò che lo limita al momento è solo il mercato. Man mano che il mercato cresce, le aziende produttrici di macchinari saranno effettivamente incoraggiate a sviluppare macchine più grandi”.

Un punto di svolta è stato l’uso dell’IA nella selezione delle materie prime, dove le nuove tecnologie vengono addestrate a separare gli imballaggi alimentari da quelli non alimentari. Kosior afferma che i precedenti tentativi di utilizzare marcatori fluorescenti per distinguere i due tipi di imballaggi sono falliti a causa dei costi, ma che l’IA ora può fornire gli stessi risultati in modo più economico.

“Abbiamo adottato la selezione tramite intelligenza artificiale degli imballaggi in PP e abbiamo scoperto che potevamo farlo con la stessa efficacia, raggiungendo molto facilmente tutti i nostri… obiettivi relativi al contenuto alimentare, e questo ha reso l’intero processo commercialmente sostenibile”, afferma Kosior.

I passaggi aggiuntivi comportano che il costo di produzione di un pellet di rPP per uso alimentare in questo modo sia circa il 25% superiore rispetto alla produzione di un pellet di rPP per imballaggi tipicamente non alimentari, dice Kosior. I prezzi dei pellet, tuttavia, possono essere molto più alti, a causa delle richieste del mercato in termini di purezza delle materie prime, tracciabilità e test post-produzione.

“Quindi, per i riciclatori, è effettivamente possibile ottenere un ritorno sull’investimento molto migliore producendo materiali per uso alimentare piuttosto che i tradizionali… materiali non alimentari”, afferma Kosior.

Kosior ritiene che questa tendenza si intensificherà ulteriormente con l’avvicinarsi delle scadenze del PPWR del 2030. «Le aziende faranno ciò che fanno molto spesso: rimanderanno tutto all’ultimo minuto e poi ci sarà una grande corsa. Di conseguenza, le aziende che producono PP per uso alimentare dovranno far fronte a una domanda molto elevata e si assisterà a una corsa agli investimenti negli impianti di riciclaggio del PP per uso alimentare».

«ICIS stima che l’UE avrebbe bisogno di 0,4 milioni di tonnellate di poliolefine riciclate per soddisfare gli obiettivi di contenuto riciclato del PPWR per i materiali a contatto con gli alimenti nel 2030», afferma Mia McLachlan, analista di riciclaggio di ICIS.

«Si prevede che la domanda di materiale riciclato per queste applicazioni sarà in gran parte soddisfatta dal riciclaggio chimico, poiché la disponibilità di materiale riciclato meccanicamente conforme, in particolare di grado alimentare, rimane limitata».

“Paragono questa situazione al riciclaggio del PET”, afferma Kosior. “Se torniamo indietro di 30 anni, esisteva un solo processo di riciclaggio del PET approvato dalla FDA statunitense… Ora ci sono diversi modi per produrre PET riciclato per uso alimentare. Penso che [le poliolefine] seguiranno lo stesso percorso”.