Mercato,ricicloeprospettivedisviluppodel PETtermoformato

Webinar di Petcore Europe

Circa 90 partecipanti hanno preso parte, lo scorso 16 dicembre, al primo webinar del Gruppo di lavoro Termoformati di Petcore Europe, dal titolo “Recycling PET Thermoforms 2021”, con l’obiettivo di aggiornare i partecipanti sulle proprie attività più recenti.L’evento aveva come media partner le riviste: MacPlas, Plastech, Plastics in Packaging e Recycling International

DI CAMILLO ROVIDA E RICCARDO AMPOLLINI

Costituitosi nel giugno del 2015 in seguito a un primo workshop sul riciclo dei termoformati in PET, tenutosi proprio nel marzo di quell’anno, il “Thermoforms Working Group” di Petcore Europe è riuscito finalmente a tenere il suo primo webinar del 2021 lo scorso 16 dicembre, con lo scopo di condividere i più recenti aggiornamenti riguardanti le proprie attività. Come ben spiegato nella sua introduzione da Raphaël Jaumotte, direttore tecnico di Petcore Europe, questo gruppo di lavoro (WG) comprende circa 50 aziende e organizzazioni, inclusi importanti attori dell’industria di settore e della gestione dei rifiuti. Il suo obiettivo principale è quello d’incrementare la quota di mercato del PET nei termoformati prodotti in Europa, fornendo soluzioni di fine vita sostenibili e affidabili per un loro riciclo effettivo. Di seguito le principali tematiche affrontate nel corso del webinar, partendo da quelle inerenti al mercato per poi focalizzarsi sulle presentazioni più tecniche.

Come ben illustrato da Christophe Rossé (Klöckner Pentaplast), l’offerta di rPET sta aumentando in relazione a un processo di riciclo più efficace delle bottiglie in PET. Secondo la società d’analisi Wood Mackenzie, tale maggiore efficienza dovrebbe ridurre la perdita di prodotto dal 30% del 2015 al 22% del 2030 (vedi figura 1). I vassoi termoformati in PET sono stati determinanti nello sviluppo della circolarità del polietilentereftalato, ma il modello di riciclo dei vassoi dovrà essere naturalmente diverso da quello utilizzato per le bottiglie in PET. Nel 2018 vassoi e vaschette in PET rappresentavano il 20% del totale degli imballaggi in PET in Europa, pari a circa 900 mila tonnellate. Il 52% dell’rPET lavorato è stato utilizzato nella produzione di vassoi (400 mila t/a). Se il riciclo dei vassoi fosse stato paragonabile a quello delle bottiglie, il volume di riciclo aggiuntivo sarebbe stato pari a circa 300 mila t/a. La società Eumnomia stima una disponibilità addizionale di rPET dal riciclo dei vassoi pari a circa 200 mila t/a (vedi figura 2), per effetto dell’attuazione da parte degli stati membri della Direttiva europea SUP (Single Use Plastics); tale direttiva dovrebbe determinare anche un incremento della raccolta differenziata sino al 70% dell’immesso al consumo. In quest’ambito, la strategia “kp Tray2Tray” sviluppata da Klöckner Pentaplast punta proprio a: garantire l’effettiva circolarità di vassoi e vaschette in PET, dalla raccolta al riutilizzo; assicurarsi che le istituzioni abbiano fiducia in tale approccio circolare; stabilire una filiera d’approvvigionamento globale e sostenibile; istituire una circolarità considerevole, affidabile e indipendente per tutti i vassoi in PET.

La circolarità degli imballaggi rigidi in PET si sta consolidando anche grazie alle attività di sviluppo messe in campo da uno dei principali leader del settore, il gruppo Faerch, a cui oggi appartiene pure l’italiana Sirap Gema, importante azienda produttrice di contenitori espansi e rigidi per alimenti freschi. Nel suo intervento, Thomas Bak Thellesen ha descritto proprio alcune di tali attività: • promozione del PET come materiale di qualità superiore e circolare per gli imballaggi alimentari; • leadership di mercato a livello di contenuto in rPET; • sviluppo su scala industriale del riciclo

“tray to tray”, da vassoio a vassoio; • azioni mirate al miglioramento della selezione; • programma di riacquisto “ton per ton”: impegno ad acquistare PET post consumo per l’esatta quantità che un rivenditore ha comprato da Faerch, al fine di riciclarlo e produrre nuovi imballaggi alimentari; questo programma chiude il loop e aiuta a sviluppare i mercati locali per il PET post consumo; • offerta di un servizio “closed-loop” ai fornitori dei servizi di ristorazione; • collaborazione con i cosiddetti “waste manager”.

Sempre in questo ambito, recentemente Faerch ha messo a punto anche Evolve: un prodotto monomateriale che supera i vincoli attuali degli impianti di selezione. Realizzato con un contenuto di riciclato fino al 100%, è rilevabile in modo affidabile dai moderni sistemi di selezione e, ovviamente, è a sua volta completamente riciclabile.

La nuova strategia europea spinge più sul riciclo del PET piuttosto che sulla sua termovalorizzazione. Quindi, secondo il relatore Andrea Villa (Previero-Sorema), i prossimi anni vedranno lo sviluppo del riciclo dei termoformati, oltre che delle bottiglie. Per il riciclo dei vassoi in PET risultano fondamentali: l’analisi dello schema di raccolta e selezione; la valutazione del materiale in ingresso (vassoi e bottiglie, oppure 100% vassoi; monostrato + multistrato, oppure solo monostrato); la disponibilità del materiale (diversi paesi stanno ancora sviluppando il sistema di selezione dei vassoi); la resa e la qualità del materiale; le applicazioni del prodotto ottenuto con il processo di riciclo. In base ai test effettuati da Previero-Sorema nel corso degli ultimi anni, Villa ha dichiarato che sono aumentate nel tempo le quantità, la qualità e la stabilità delle balle di PET in ingresso negli impianti di selezione e riciclo. Inoltre, nel caso degli imballaggi multistrato (presenti generalmente con una quota del 65-70% sulla quantità totale selezionata), in cui va rimosso il coperchio e dove si ha un’elevata contaminazione da materiale organico, le rese ottenute a fine processo sono state del 50-65%. Mentre per il monostrato (35-40% sul totale) si sono avute rese del 70-85%, dato che si tratta quasi totalmente di PET e che il residuo organico è molto ridotto. La tecnologia degli impianti di selezione ha un notevole impatto sulla qualità delle balle di PET, in quanto può rendere il flusso dei vassoi equivalente a quello delle bottiglie in PET post consumo. Gli sviluppi futuri si concentreranno quindi sui punti seguenti: • Designforrecycling: a. Implementare un processo che preveda una temperatura di lavaggio più bassa (<60-70°C) della colla, al fine di ridurre l’impatto della cristallizzazione sul processo. b. Sviluppare un processo che consenta la delaminazione del multistrato in acqua calda, evitando così l’uso di solvente organico. • Tecnologiediselezione: a. Aumentare i volumi di raccolta e selezione e soprattutto quelli dei vassoi in PET. a. Sviluppare un sistema di selezione più efficiente per gli imballaggi monostrato + multistrato, allo scopo di realizzare un flusso più costante di materiale monostrato.

Nel proprio intervento al webinar di Petcore Europe, Antoine Bourely(Pellenc ST) ha illustrato alcune tecnologie all’avanguardia per la selezione dei materiali, per esempio integrando spettroscopia nel visibile e NIR, induzione e raggi X. In quest’ambito, sono stati sviluppati algoritmi avanzati per affrontare il problema di distinguere e separare un PET prove-

Mln t

Produzione di scaglie Perdita di prodotto durante il processo (RHS)

Fonte: Wood Mackenzie RPET 2021 Strategy Outlook to 2040 - Commodity Report Perdita di prodotto durante il processo (%)

Fig. 1 - La maggiore efficienza del processo di riciclo ridurrà la perdita di prodotto dal 30% del 2015 al 22% del 2030

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5

4.5

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PET Packaging Imballaggi in PET available for disponibili per la collection raccolta PET Packaging Imballaggi in PET sorted from selezionati dalla collection raccolta PET Packaging Imballaggi in PET reprocessed riprocessati

Plastic Bottle Bottiglie in plastica Trays Vassoi Packaging in Imballaggi in cui which rPET is l’rPET è stato reincorporated reincorporato

Fonte: Eumnomia Report - PET Market in Europe, State of Play, 2020 Fig. 2 - Differenze in termini di disponibilità per il riciclo e di effettivo riciclo tra bottiglie e vassoi in PET (milioni di tonnellate)

I relatori del webinar “Recycling PET Thermoforms” 2021 (da sinistra): Christophe Rossé(Klöckner Pentaplast), Thomas Bak Thellesen (Faerch), Michael Heinzlreiter (NGR), Antoine Bourely (Pellenc ST), Sergio Collado Cañas (Sulayr) e Andrea Villa (Previero-Sorema)

Visitatori assistono ad alcuni test condotti presso l’ARC di Copenhagen utilizzando l’impianto di selezione messo a punto da Pellenc ST e Digimarc niente da bottiglia da quello proveniente da vassoio. Nuove soluzioni pionieristiche prevedono inoltre l’uso dell’intelligenza artificiale o della cosiddetta “filigrana digitale” (DW, Digital Watermarks). In quest’ultimo caso, il marker utilizzato è un pattern invisibile stampato sull’etichetta dell’imballaggio, sulla superficie (2D), oppure goffrato direttamente sull’imballaggio (3D). Non causa problemi di riciclo, in quanto l’eliminazione avviene naturalmente durante il processo di riciclo e consente l’utilizzo di un’ampia gamma di codifiche (paragonabile a un codice QR). Le uniche questioni relative alla DW riguardano le costose apparecchiature di selezione necessarie per il processo di riconoscimento del pattern e la necessità di una standardizzazione internazionale. Però la DW potrebbe risolvere contemporaneamente alcune difficili problematiche, quali: distinguere tra bottiglie e vassoi, tra prodotti “food contact” e “non food contact”, tra termoformati multistrato e monostrato, separare etichette, sleeve e PET opaco. Al fine di collaudare alcune delle nuove tecnologie descritte da Bourely, tra settembre e dicembre 2021 sono stati condotti diversi test presso l’Amager Resource Centre (ARC) di Copenhagen utilizzando un impianto prototipo semi industriale messo a punto da Pellenc ST e Digimarc; il tutto nell’ambito del progetto europeo HolyGrail 2.0 (gruppo di lavoro “Intelligent Sorting”).

Dal canto suo, Sergio Collado Cañas ha descritto il processo sviluppato dalla propria azienda, Sulayr Technology, per il riciclo completo dei vassoi post consumo in PET. Tale processo, che prevede una fase di delaminazione economicamente sostenibile, si basa su alcuni brevetti depositati nel 2009 e nel 2011 ed è stato messo a punto per riciclare materiale multistrato proveniente da fonti sia industriali che post consumo, ottenendo così tassi di riciclo più elevati rispetto al passato. Ulteriori sviluppi di Sulayr potrebbero concentrarsi su nuovi metodi per il riciclo dei film in PET, più economicamente sostenibili rispetto al normale riciclo meccanico, e sui processi di policondensazione LSP (Liquid State Polycondensation) ed SSP (Solid State Polycondensation). L’rPET ottenuto dai vassoi ha infatti un indice di viscosità (IV) inferiore rispetto a quello delle scaglie (flake) da bottiglie. I processi di policondensazione rappresentano un’ottima soluzione tecnologica per decontaminare i flake di rPET dalle aldeidi formatesi per termoossidazione, evitando così l’ingiallimento e aumentando peso molecolare e IV.

A seguito di un’iniziativa del costruttore Next Generation Recyclingmaschinen (NGR, relatore: Michael Heinzlreiter), alcune importanti aziende austriache del settore hanno partecipato al progetto RePETitio per dimostrare che anche i rifiuti in PET diversi da quelli provenienti da bottiglie possono essere riciclati con successo in nuovi prodotti di alta qualità. Rifiuti domestici in PET come blister, vassoi termoformati e film, sono stati raccolti e selezionati in Austria a partire dalla metà del 2019. La produzione di flake di alta qualità, compresi lavaggio e triturazione, è stata condotta da Kruschitz. Le scaglie sono state quindi riprocessate e decontaminate utilizzando la policondensazione LSP da NGR, nel proprio stabilimento di Feldkirchen, dove sono stati prodotti sia granulato sia direttamente foglie in rPET. Come già accennato, durante il processo LSP, l’rPET viene decontaminato e le catene polimeriche vengono estese per aumentarne la viscosità intrinseca.

Al termine del webinar, sono state tratte alcune conclusioni partendo da un’ultima presentazione del direttore tecnico di Petcore Europe, Raphaël Jaumotte: • Vaschette e vassoi in PET post consumo possono essere riciclati, siano essi monostrato e/o multistrato. Le principali difficoltà riscontrate nel processo di riciclo sono riconducibili al colore, all’etichetta o allo sleeve. • Il modello di riciclo dei vassoi in PET deve essere diverso da quello utilizzato per le bottiglie, anche se attualmente i vassoi vengono recuperati principalmente all’interno dello schema di riciclo delle bottiglie in PET. Però, esistono attualmente già due processi su scala industriale adatti per riciclare i soli vassoi in PET. I principali vincoli relativi al processo di riciclo sono dovuti alla poca disponibilità di prodotto post consumo. • La selezione dei vassoi mono e multistrato può essere ottenuta con diverse tecnologie, la cui combinazione può consentire di ottimizzare la resa del processo di riciclo. • Delaminazione e policondensazione rappresentano infine “breakthrough tecnologici” per aumentare i tassi di riciclo, per decontaminare l’rPET ottenuto dai manufatti termoformati e per incrementarne l’IV.