جایگزینی مواد می تواند اثرات زیست محیطی بالقوه سیستم های بسته بندی را افزایش دهد

ویرایش شده توسط گابی کلارک، بررسی توسط اندرو زینین

این مقاله با توجه به روند و سیاست های ویرایشی Science X بررسی شده است. ویراستاران ضمن اطمینان از اعتبار محتوا، ویژگی های زیر را برجسته کرده اند:

تحقیقات جدید نشان می دهد که جایگزینی بسته بندی پلی اتیلن (PE) با کاغذ، شیشه، آلومینیوم یا فولاد اغلب اثرات زیست محیطی را در طول چرخه عمر محصول کاهش نمی دهد.

بر اساس تحقیقات قبلی، این مطالعه که در Environmental Impact Assessment Review منتشر شد، پنج کاربرد رایج بسته‌بندی را ارزیابی کرد و دریافت که بسته‌بندی پلی‌اتیلن اغلب اثرات بالقوه کمتری را در شاخص‌هایی از جمله پتانسیل گرمایش جهانی، کمبود آب، استفاده از زمین، اسیدی شدن و اتروفیکاسیون دارد.

محققان دانشگاه ایالتی میشیگان، Trayak و ExxonMobil دریافتند که عملکرد محیطی به مقدار مواد، بسته بندی حمل و نقل، بازیافت، استفاده مجدد و توانایی بسته برای محافظت از محصول بستگی دارد.

رافائل اورس، یکی از نویسندگان و استاد دانشکده بسته‌بندی دانشگاه ایالتی میشیگان، می‌گوید: «تأثیر زیست‌محیطی بسته‌بندی اغلب به عنوان این سؤال مطرح می‌شود که کدام ماده بهترین است، اما نتایج ما نشان می‌دهد که این رویکرد بسیار محدود است. ما باید سیستم بسته بندی کامل و محصول تحت حفاظت را در نظر بگیریم.»

محققان در ابتدا تجزیه و تحلیل را به جایگزینی فرضی تقریبا 3 میلیون تن (3.3 میلیون تن) تقاضای سالانه بسته بندی پلی اتیلن در ایالات متحده با مواد جایگزین - کاغذ، شیشه و فلز تغییر دادند. نتایج برای هر سیستم بسته‌بندی مورد مطالعه نشان داد که تغییر از بسته‌بندی پلی‌اتیلن به یک جایگزین می‌تواند انتشار گازهای گلخانه‌ای را با ضریب سه تا چهار افزایش دهد و همچنین اثرات اسیدی‌شدن تا پنج برابر بیشتر و تأثیرات اتروفیکاسیون آب شیرین را تا 29 برابر افزایش دهد.

جایگزین های بسته بندی پلی اتیلن نیز به طور کلی به آب، زمین و منابع دیگر نیاز دارند.

نویسندگان تاکید می‌کنند که این یافته‌ها برای کاربردها، شاخص‌ها و مفروضات ارزیابی‌شده اعمال می‌شود و به این معنا نیست که PE در هر برنامه‌ای ارجح است.

سیستم های بسته بندی اغلب شامل بسته بندی اولیه، بسته بندی ثانویه برای گروه بندی یا توزیع و بسته بندی سوم برای حمل و نقل است. با این حال، بهینه‌ترین بسته‌بندی اولیه لزوما در بهینه‌ترین بسته‌بندی ثانویه یا ثالث پیچیده نمی‌شود. و افزودن این اجزا گاهی اوقات می تواند تفاوت بین گزینه های بسته بندی اولیه را کاهش دهد یا حتی معکوس کند.

به طور مشابه، هنگامی که محصول درج شود، رویکرد سیستمی اهمیت بیشتری پیدا می کند. برای اکثر 47 سیستم بسته بندی مورد بررسی، این محصول بیش از نیمی از اثرات زیست محیطی ترکیبی محصول و بسته بندی را در بسیاری از دسته بندی های مورد مطالعه به خود اختصاص داده است. در این موارد، فرض هم ارزی کامل عملکرد زمانی که برخی از بسته بندی ها ممکن است بهتر از سایرین از نشت یا شکستگی جلوگیری کند، ممکن است به نتیجه گیری اشتباه منجر شود.

دکتر الیزابت اوری از Trayak، نویسنده اصلی این مقاله، می‌گوید: «این بسته دارای ردپایی زیست‌محیطی است، اما عملکرد مهمی را نیز انجام می‌دهد و از محصول محافظت می‌کند. "اگر تغییر بسته باعث افزایش آسیب یا ضایعات محصول شود، این ضررها می تواند مزایای زیست محیطی بالقوه ای را که از تغییر بسته بندی انتظار داشتیم جبران کند."

نقاط سربه سر آسیب نشان داد که برای بسته بندی پالت، غذای سگ، سیمان، آب میوه و سس، افزایش نسبتا اندک در آسیب یا فساد محصول می تواند مزیت محیطی بین گزینه ها را معکوس کند.

کاهش وزن بسته‌بندی، یا سبک‌سازی و کاهش اندازه‌گیری، عموما تأثیرات را کاهش می‌دهد، به‌ویژه برای برخی از قالب‌های چند ماده‌ای. محققان هشدار دادند که کاهش وزن نباید محافظت از محصول را به خطر بیندازد.

استفاده مجدد نتایج پیچیده تری ایجاد کرد. فرمت های شیشه ای و فلزی قابل استفاده مجدد می توانند اثرات زیست محیطی کمتری نسبت به نسخه های یکبار مصرف همان ماده داشته باشند، اما چرخه های حمل و نقل، شستشو و استفاده مجدد به شدت بر عملکرد بسته بندی تأثیر می گذارد.

افزایش بازیافت و ترکیب مواد بازیافتی پس از مصرف به طور کلی اثرات زیست محیطی مشابه یا کمتری را در شاخص های ارزیابی شده ایجاد کرد.

محققان همچنین یک سناریوی فرضی را بررسی کردند که در آن مواد اولیه پلی اتیلن بازیافتی حاصل از تجزیه در اثر حرارت ضایعات پلاستیکی جایگزین مواد اولیه پلی اتیلن بکر شد. بر اساس مفروضات این مطالعه، حتی یک واحد کوچک تجزیه در اثر حرارت به تنهایی 40 کیلوتا ممکن است تأثیرات آب، منابع فسیلی و کاربری زمین را تا 30 درصد کاهش دهد، در حالی که سایر شاخص‌ها، از جمله پتانسیل گرمایش جهانی، در آستانه مقایسه 10 درصدی مطالعه مشابه بودند. نویسندگان تاکید می کنند که این سناریو فرضی است و دارایی های عملیاتی فعلی هیچ یک از نویسندگان را نشان نمی دهد.

این یافته‌ها پیامدهایی برای سیاست‌های بسته‌بندی، از جمله مسئولیت گسترده تولیدکننده، الزامات محتوای بازیافتی، اهداف استفاده مجدد و ابتکارات برای کاهش ضایعات بسته‌بندی دارد.

محققان استفاده از ارزیابی چرخه عمر را برای شناسایی معاوضه بین انتخاب مواد، انتشار، بازیافت، استفاده مجدد، حمل و نقل و حفاظت از محصول توصیه می کنند. Avery of Trayak، نویسنده اصلی این مقاله گفت: «تصمیمات بسته‌بندی ممکن است به مبادلات مهمی منجر شود و یک رویکرد ارزیابی چرخه عمر می‌تواند بینش‌هایی درباره این مبادلات ارائه دهد. "جایگزینی، کاهش، استفاده مجدد و بازیافت همه ابزار هستند. چالش این است که تعیین کنیم کدام ترکیب کمترین پتانسیل تاثیر زیست محیطی را برای یک سیستم بسته بندی خاص فراهم می کند و در عین حال از محصول محافظت می کند."

گروهی متشکل از کارشناسان مستقل، یافته های این مطالعه را برای انطباق با استانداردهای ارزیابی چرخه حیات بین المللی شناخته شده بین المللی بررسی کردند. محققان نتیجه می گیرند که تصمیمات بسته بندی باید بر اساس عملکرد و عملکرد محیطی در سطح سیستم باشد، نه انتخاب مواد به تنهایی.

الیزابت اوری و همکاران، ارزیابی سیستم های بسته بندی پلی اتیلن و جایگزین ها در ایالات متحده: درک تأثیرات استراتژی های جایگزین، کاهش، استفاده مجدد و بازیافت، بررسی ارزیابی اثرات زیست محیطی (2027). DOI: 10.1016/j.eiar.2026.108640

کارشناسی ارشد زبان انگلیسی، ویرایشگر کپی از سال 2021 با تجربه در آموزش عالی و محتوای بهداشتی. تقدیم به اخبار معتبر علمی. نمایه کامل →

فوق لیسانس فیزیک با تجربه تحقیق. علاقه مندان به اخبار علمی طولانی مدت. نقش کلیدی در موفقیت سرمقاله Science X ایفا می کند. نمایه کامل →