Projektowanie dla recyklingu (DfR) jako jeden z elementów ekoprojektowania
Projektowanie dla środowiska różnie się określa: jako design for environment (DfE), ecodesign, ecological design, environmental design, sustainable product design, green design i life cycle design. Zagadnienie to skupia się na aspektach środowiskowych wyrobów i kładzie nacisk na analizowanie problemów z perspektywy całego cyklu życia.
Istnieją pewne „złote” zasady, którymi powinni kierować się ekoprojektanci, ale kluczowym elementem jest zawsze recykling. Wyroby muszą być projektowane tak, aby maksymalizować w nich ilość materiałów przydatnych do recyklingu oraz pochodzących z recyklingu (recyklatów). Projektując dla recyklingu, należy kierować się zasadą ograniczania ilości i różnorodności stosowanych materiałów, unikania materiałów kompozytowych i wielowarstwowych oraz utrudniających recykling, np. poprzez użycie materiałów niekompatybilnych, których jeden ze składników (np. etykieta na opakowaniu) może stanowić zanieczyszczenie surowca pochodzącego z recyklingu lub wręcz utrudniać recykling.
Ekoprojektant powinien brać pod uwagę warunki końcowego zagospodarowana w miejscu użytkowania i likwidacji wyrobów, np. przy eksportowaniu wyrobów należy uwzględnić, że odpady z nich będą zagospodarowywane. Jeśli dla danego materiału istnieją teoretyczne możliwości recyklingu (opracowana technologia), ale w miejscu wytworzenia odpadu nie ma stworzonej do tego odpowiedniej infrastruktury (ani perspektywy jej stworzenia), to taki materiał nie powinien być uznany za zdatny do recyklingu i winien być odrzucony przy wyborze materiałów. W wielu krajach prowadzi się efektywny i opłacalny recykling szkła, papieru, kartonu, aluminium, stali, PET i HDPE. Z kolei PS, PP, styropian i LDPE z technicznego punktu widzenia mogą być poddane recyklingowi, ale ponieważ stanowią niewielką część strumienia odpadów i są znacznie zanieczyszczone, to ich zbiórka, sortowanie i recykling stają się nieopłacalne1.
ABC ekoprojektowania
W 1994 r. Amerykańska Agencja Ochrony Środowiska (USEPA) zrealizowała projekt „Design for Recycling”2, w którym opracowała wytyczne ułatwiające recykling butelek z tworzyw sztucznych, powodując wzrost jego opłacalności. Zasady dobrej praktyki ekoprojektowania w zakresie DfR1, 2 polegają m.in. na tym, że kapsle, nakrętki i inne elementy butelek powinny być kompatybilne z materiałem opakowania (bez konieczności ich ręcznego oddzielania po wyrzuceniu opakowania), a wykorzystany materiał odpadowy – nadawać się do recyklingu. Idealne jest korzystanie z jednego rodzaju tworzywa, np. w butelkach z HDPE nakrętki i zamknięcia powinny być z HDPE zamiast z PP, PVC, duroplastów czy metalu. W butelkach z PET także należy unikać innych materiałów (m.in. etykiet), zwłaszcza PVC i PVCD. Wyjątek stanowią materiały wielowarstwowe, zaprojektowane dla zwiększenia barierowości lub zmniejszenia masy opakowania. Ponadto zasadą jest, że uszczelki aluminiowe nie są wskazane na butelkach z tworzywa, chyba że konsument całkowicie je usunie, natomiast aluminiowe kapsle powinny być wycofane z użycia przy tych butelkach. Poza tym nakrętki na butelkach z HDPE nie powinny być barwione, a przy naklejkach papierowych należy stosować łatwe do usunięcia w trakcie mycia kleje wodorozpuszczalne.
Zgodnie z zasadami dobrej praktyki ekoprojektowania w zakresie DfR, należy minimalizować lub eliminować wykończenia dekoracyjne, lakiery itp., a jeżeli nadruk lub dekoracja są niezbędne, jako nośnik należy stosować materiały kompatybilne (np. naklejki lub rękawy obkurczające z LDPE lub orientowanego PP zamiast z PVC lub papieru). Zaleca się też unikanie trudnych do usunięcia wkładek metalowych, wtapianych wzmocnień lub usztywnień z metalu oraz stosowanie bezbarwnych tworzyw zamiast barwionych (natomiast bezpośrednio na niebarwionych opakowaniach nie powinno się stosować nadruków, poza datą przydatności do spożycia lub produkcji). Trzeba także stosować rozwiązania ułatwiające segregację odpadów (oznaczenia rodzaju materiału, kody recyklingu, kody kreskowe) zamiast dodatków śladowych i oznaczeń w postaci kolorowych chipów, natomiast przy niezbędnym użyciu kilku materiałów należy zaplanować łatwe ich rozmontowanie.
Praktyczne przykłady
Maksymalizowanie ilości materiałów nadających się do recyklingu (lub pochodzących z recyklingu) w wyrobie stanowi decyzję podejmowaną na etapie projektowania, ale mającą wpływ na cały jego cykl życia (tj. etapy produkcji, użytkowania), a przede wszystkim na jego końcowe zagospodarowanie. Przeniesienie odpowiedzialności środowiskowej za wyrób na producentów obrazuje zasadę działania „tyranii małych decyzji” i pokazuje, jaką moc sprawczą mogą mieć decyzje podjęte w skali masowej. Zastosowane DfE w dużych, średnich lub małych podmiotach gospodarczych mogłoby doprowadzić do wymiernych i istotnych korzyści środowiskowych. Aby działania i koszty poniesione w fazie projektowania były efektywne, potrzebna jest edukacja ekologiczna oraz odpowiednie zarządzanie odpadami. Przykładowo Xerox Corporation wprowadził na początku lat 90. politykę „bezodpadowe fabryki i bezodpadowe produkty”, poszerzoną o zintegrowane procesy recyklingu i wizję „nic na składowisko odpadów” (zero to landfill). Projektując wyroby pod kątem recyklingu (przez co możliwe było ponowne wykorzystanie podzespołów, materiałów itp.) zaoszczędzono ponad 2 mld dolarów. Z kolei browary Millera utworzyły konsorcjum z Continental PET Technologies (CPT), aby móc zaprojektować opakowanie dla piwa, które spełniałoby wymogi DfR. CPT opracowało program dostarczający wskazówki dla firm chcących projektować i produkować opakowania PET spełniające wymogi recyklingu. Firma zmieniła nakrętki i naklejki na butelki PET. Miller i CPT zmienili też materiały stosowane dla zwiększenia barierowości PET, które łatwo usunąć podczas procesów przygotowawczych do recyklingu, a których pozostałości nie wpływają na jakość recyklatu.
Wczesne zaplanowanie możliwości recyklingu w początkowym okresie projektowania wyrobu i procesie jego wytwarzania zwiększa ilość materiałów odzyskanych w wyniku recyklingu oraz ułatwia sam proces recyklingu.
Źródła
dr inż. Anna Lewandowska
dr hab. Zenon Foltynowicz, prof. AE
Katedra Ekologii Produktów
Akademia Ekonomiczna, Poznań
Śródtytuły od redakcji
Istnieją pewne „złote” zasady, którymi powinni kierować się ekoprojektanci, ale kluczowym elementem jest zawsze recykling. Wyroby muszą być projektowane tak, aby maksymalizować w nich ilość materiałów przydatnych do recyklingu oraz pochodzących z recyklingu (recyklatów). Projektując dla recyklingu, należy kierować się zasadą ograniczania ilości i różnorodności stosowanych materiałów, unikania materiałów kompozytowych i wielowarstwowych oraz utrudniających recykling, np. poprzez użycie materiałów niekompatybilnych, których jeden ze składników (np. etykieta na opakowaniu) może stanowić zanieczyszczenie surowca pochodzącego z recyklingu lub wręcz utrudniać recykling.
Ekoprojektant powinien brać pod uwagę warunki końcowego zagospodarowana w miejscu użytkowania i likwidacji wyrobów, np. przy eksportowaniu wyrobów należy uwzględnić, że odpady z nich będą zagospodarowywane. Jeśli dla danego materiału istnieją teoretyczne możliwości recyklingu (opracowana technologia), ale w miejscu wytworzenia odpadu nie ma stworzonej do tego odpowiedniej infrastruktury (ani perspektywy jej stworzenia), to taki materiał nie powinien być uznany za zdatny do recyklingu i winien być odrzucony przy wyborze materiałów. W wielu krajach prowadzi się efektywny i opłacalny recykling szkła, papieru, kartonu, aluminium, stali, PET i HDPE. Z kolei PS, PP, styropian i LDPE z technicznego punktu widzenia mogą być poddane recyklingowi, ale ponieważ stanowią niewielką część strumienia odpadów i są znacznie zanieczyszczone, to ich zbiórka, sortowanie i recykling stają się nieopłacalne1.
ABC ekoprojektowania
W 1994 r. Amerykańska Agencja Ochrony Środowiska (USEPA) zrealizowała projekt „Design for Recycling”2, w którym opracowała wytyczne ułatwiające recykling butelek z tworzyw sztucznych, powodując wzrost jego opłacalności. Zasady dobrej praktyki ekoprojektowania w zakresie DfR1, 2 polegają m.in. na tym, że kapsle, nakrętki i inne elementy butelek powinny być kompatybilne z materiałem opakowania (bez konieczności ich ręcznego oddzielania po wyrzuceniu opakowania), a wykorzystany materiał odpadowy – nadawać się do recyklingu. Idealne jest korzystanie z jednego rodzaju tworzywa, np. w butelkach z HDPE nakrętki i zamknięcia powinny być z HDPE zamiast z PP, PVC, duroplastów czy metalu. W butelkach z PET także należy unikać innych materiałów (m.in. etykiet), zwłaszcza PVC i PVCD. Wyjątek stanowią materiały wielowarstwowe, zaprojektowane dla zwiększenia barierowości lub zmniejszenia masy opakowania. Ponadto zasadą jest, że uszczelki aluminiowe nie są wskazane na butelkach z tworzywa, chyba że konsument całkowicie je usunie, natomiast aluminiowe kapsle powinny być wycofane z użycia przy tych butelkach. Poza tym nakrętki na butelkach z HDPE nie powinny być barwione, a przy naklejkach papierowych należy stosować łatwe do usunięcia w trakcie mycia kleje wodorozpuszczalne.
Zgodnie z zasadami dobrej praktyki ekoprojektowania w zakresie DfR, należy minimalizować lub eliminować wykończenia dekoracyjne, lakiery itp., a jeżeli nadruk lub dekoracja są niezbędne, jako nośnik należy stosować materiały kompatybilne (np. naklejki lub rękawy obkurczające z LDPE lub orientowanego PP zamiast z PVC lub papieru). Zaleca się też unikanie trudnych do usunięcia wkładek metalowych, wtapianych wzmocnień lub usztywnień z metalu oraz stosowanie bezbarwnych tworzyw zamiast barwionych (natomiast bezpośrednio na niebarwionych opakowaniach nie powinno się stosować nadruków, poza datą przydatności do spożycia lub produkcji). Trzeba także stosować rozwiązania ułatwiające segregację odpadów (oznaczenia rodzaju materiału, kody recyklingu, kody kreskowe) zamiast dodatków śladowych i oznaczeń w postaci kolorowych chipów, natomiast przy niezbędnym użyciu kilku materiałów należy zaplanować łatwe ich rozmontowanie.
Praktyczne przykłady
Maksymalizowanie ilości materiałów nadających się do recyklingu (lub pochodzących z recyklingu) w wyrobie stanowi decyzję podejmowaną na etapie projektowania, ale mającą wpływ na cały jego cykl życia (tj. etapy produkcji, użytkowania), a przede wszystkim na jego końcowe zagospodarowanie. Przeniesienie odpowiedzialności środowiskowej za wyrób na producentów obrazuje zasadę działania „tyranii małych decyzji” i pokazuje, jaką moc sprawczą mogą mieć decyzje podjęte w skali masowej. Zastosowane DfE w dużych, średnich lub małych podmiotach gospodarczych mogłoby doprowadzić do wymiernych i istotnych korzyści środowiskowych. Aby działania i koszty poniesione w fazie projektowania były efektywne, potrzebna jest edukacja ekologiczna oraz odpowiednie zarządzanie odpadami. Przykładowo Xerox Corporation wprowadził na początku lat 90. politykę „bezodpadowe fabryki i bezodpadowe produkty”, poszerzoną o zintegrowane procesy recyklingu i wizję „nic na składowisko odpadów” (zero to landfill). Projektując wyroby pod kątem recyklingu (przez co możliwe było ponowne wykorzystanie podzespołów, materiałów itp.) zaoszczędzono ponad 2 mld dolarów. Z kolei browary Millera utworzyły konsorcjum z Continental PET Technologies (CPT), aby móc zaprojektować opakowanie dla piwa, które spełniałoby wymogi DfR. CPT opracowało program dostarczający wskazówki dla firm chcących projektować i produkować opakowania PET spełniające wymogi recyklingu. Firma zmieniła nakrętki i naklejki na butelki PET. Miller i CPT zmienili też materiały stosowane dla zwiększenia barierowości PET, które łatwo usunąć podczas procesów przygotowawczych do recyklingu, a których pozostałości nie wpływają na jakość recyklatu.
Wczesne zaplanowanie możliwości recyklingu w początkowym okresie projektowania wyrobu i procesie jego wytwarzania zwiększa ilość materiałów odzyskanych w wyniku recyklingu oraz ułatwia sam proces recyklingu.
Źródła
- Lewis H., Gertsakis J.: Design and environment. A global guide to designing goods. Greenleaf Publishing 2001.
- Scheirs J.: Polimer recycling. Science, Technology and Applications. Wiley Series in Polymer Science. John Wiley & Sons. Chichester 1998.
dr inż. Anna Lewandowska
dr hab. Zenon Foltynowicz, prof. AE
Katedra Ekologii Produktów
Akademia Ekonomiczna, Poznań
Śródtytuły od redakcji
