БелБиоПак: белорусские ученые разрабатывают инновационную экоупаковку

БелБиоПак: белорусские ученые разрабатывают инновационную экоупаковку

Продвижение товара на рынке и степень его конкурентоспособности во многом зависит от упаковки. Внешняя привлекательность, популяризация бренда, увеличение сроков хранения, удобство при транспортировке — все эти плюсы, к сожалению, нивелируются одним, но достаточно серьезным минусом. Упаковка после использования становится совершенно не нужной и в объеме образующихся отходов занимает около 50 %. Как прагматичные законы маркетинга увязать с принципами экологической безопасности, рассуждает заведующий лабораторией растворов целлюлозы и продуктов их переработки Учреждения Белорусского государственного университета «Научно-исследовательский институт физико-химических проблем» профессор Дмитрий Гриншпан.

Гриншпан

— Дмитрий Давидович, ваша лаборатория занимается созданием принципиально нового материала — БелБиоПака. В чем его преимущество перед традиционными видами упаковки для длительного хранения продуктов?

— Классический тетрапак состоит из 5–7 слоев различных материалов: фольги, целлюлозы, нескольких видов полиэтиленов. Его несомненными качествами являются влагостойкость, прочность, низкая кислородопроницаемость, защита от ультрафиолетового излучения, устойчивость к действию внешних запахов. В совокупности все это обусловливает длительный срок хранения и меньшую требовательность к условиям. Удобство для потребителя бесспорное. Но проблема в том, что вторично использовать такой материал практически невозможно. В теории, конечно, можно разделить все слои, чтобы пустить их в переработку, но такое решение будет безумно дорогим. Мы поставили перед собой задачу создать материал, сохраняющий все перечисленные выше качества, но при этом способный разлагаться во внешней среде после использования.

— Звучит как фантастика…

— На первый взгляд все просто: нужно во всех слоях использовать биоразлагаемые материалы. Но проблема в том, что они любят влагу, а в данном случае их как раз нужно защитить от водных растворов. Сначала была идея использовать поливиниловый спирт, а чтобы он утратил свойство растворимости, «сшить» его экстрактами чаев. Эксперимент удался, но, к сожалению, чаи в Беларуси не выращиваются, да и поливиниловый спирт не производится. А задача стоит создать именно отечественный продукт.
Еще один вариант подходящего материала — полилактид. Этот полиэфир во всем мире считают биоразлагаемым, хотя, если быть более точным, он биокомпостируемый. То есть разлагается только в особых условиях — при температуре 50–60 °С, наличии соответствующих микроорганизмов, в период не менее 6 месяцев. При этом его еще надо отделить от других полимерных пленок, практически одинаковых по внешнему виду. Вряд ли это возможно в реальных условиях. К тому же если полилактид попадет, например, в полиэтилен для вторичной переработки, то он испортит гранулы, поскольку его температура плавления на 70 градусов ниже.
В результате многочисленных экспериментов мы нашли оптимальное сочетание элементов: целлюлоза, крахмал, специальный уголь и биокомпостируемый полимер. Недостатки полимера (он пропускает запахи) устраняются за счет использования крахмала. А введение угля придает требуемую светостойкость, материал не пропускает ультрафиолетовое излучение.
Лабораторные образцы отлично держат воду, даже горячую. Число слоев можно увеличивать, повторяя их, в зависимости от того, какой срок хранения требуется. Такая упаковка разлагается как бумага, то есть свою систему сбора организовывать не нужно. Контейнеры для макулатуры вполне подойдут.
В настоящее время идут поиски инвестора для масштабирования идеи.

Биоупаковка белорусских ученых

— Что нужно для массового производства БелБиоПака?


— Целлюлозу делают на наших заводах, но нужно иметь в виду, что требуется целлюлозная бумага определенной толщины и плотности. Остальные требуемые компоненты производятся в Беларуси и в России. Все полимеры биоразлагаемые в соответствии с современными требованиями, а часть из них, например целлюлоза, крахмал, даже не требует специальной проверки.
Есть бумагоделательные машины, флексопечать. Остается лишь из имеющихся механизмов и оборудования собрать технологическую линию.
Конечно, нужно еще пройти санитарно-гигиенические испытания, но поскольку токсичные компоненты отсутствуют, то данная процедура не вызовет никаких трудностей. Написание технических условий на конкретные материалы, технологического регламента — это совместная работа с будущим производителем. Препятствий по внедрению никаких нет.

— Можно ли вообще отказаться от использования упаковки тетрапак или хотя бы сократить ее производство?

— Практичная и привлекательная упаковка — это продукт цивилизации. Потребитель вряд ли готов отказаться от удобств, которые уже успел почувствовать. Но, с другой стороны, он должен представлять и обратную сторону медали, и здесь большое значение имеет информационно-воспитательная работа.
Речь не только о тетрапаке или пластике. Если, к примеру, добротная полипропиленовая сумка может прослужить несколько лет, от нее не стоит отказываться. Мир, к сожалению, идет путем запретов, а нужно расширять выбор. Универсальных решений не бывает, и часто зеленые технологии только на первый взгляд кажутся таковыми. Так, бумажные стаканчики считаются экологически безопасными. Но они не пропускают воду как раз потому, что внутри есть слой из полиэтилена. Да, его раз в 20 меньше, чем бумаги, но факт остается фактом. И такое изделие не является биоразлагаемым.
Зеленой называют альтернативную энергию, но ветряки требуют частых ремонтов, а территория вокруг них из-за сильной вибрации превращается в мертвую зону.

А говоря об атомных станциях, иногда забывают о проблеме ядерных отходов. Радионуклиды низкой и средней активности запрещено вывозить из страны, где они образовались. А их захоронение требует огромных средств. Достаточно сказать, что на каждый грамм радионуклидов требуется килограмм сорбента и два килограмма цемента для постройки хранилища. При этом любой материал, каким бы он ни был прочным, со временем под воздействием радиации начинает трескаться, и лет через 15–20 отходы приходится перезахоранивать.

Биоупаковка

— В производстве и применении упаковки тоже нет универсальных решений?


— Эта тема настолько обширная, что однозначно ответить на вопрос непросто. Во многих случаях можно вообще обойтись без упаковки или сделать ее из съедобных материалов. В нашей лаборатории успешно реализован ряд опытов по получению съедобной пленки.
Многим знакомо неудобство употребления липких конфет, когда обертку с трудом удается оторвать от размякшей сладости. Но если леденцы или мармелад обернуть съедобной пленкой, то исчезнет и проблема этого вида неперерабатываемых отходов, и мучения незадачливых потребителей. Точно в такую же пленку можно упаковать, например, кекс. А для шоколада сделать антикариесную пленку.

В супах и кашах быстрого приготовления приправы находятся в фольгированной упаковке. Мы заменили этот материал пленкой, которая растворяется в кипятке, и это никак не влияет на вкусовые качества продукта. В такой же материал можно порционно расфасовать мед (по 2–5 г), а для любителей кофе сделали пленку со вкусом этого напитка. Достаточно положить на язык пластинку — и можно насладиться знакомым ароматом. В дороге, когда нет кипятка и чашки, такой способ употребления может оказаться единственным доступным вариантом поднятия бодрости.

Биопленка

  — В пищевую пленку можно упаковать любой съедобный продукт?


— С помощью таких технологий можно решить проблему и других видов упаковки, а заодно повысить степень комфорта потребителя. Тюбик зубной пасты занимает достаточно места. В домашних условиях это некритично, а вот в дороге значение имеет. Да и без воды при чистке зубов не обойтись. А использованные тюбики переработать невозможно. Альтернатива здесь, как и в случае с кофе: на щетку кладется ароматизированная пластинка с зубной пастой, и ее даже не нужно дополнительно смачивать. Процесс чистки зубов можно осуществлять где угодно, хоть на ходу. Хватает воды, которая есть у вас во рту.
Сегодня люди, страдающие астмой, вынуждены постоянно держать при себе ингалятор или аэрозоли, но при этом опустевшие баллончики утилизировать практически невозможно. Их можно заменить пластинками, пропитанными лекарством. Быстро, удобно и всегда под рукой.
В супермаркетах для упаковки фруктов и овощей часто используют пластиковый контейнер. Выглядит красиво, но ведь все это сразу выбрасывается. Лучше, конечно, такие продукты брать на развес. Но если уж нельзя обойтись без тары, то ее можно сделать экологически безопасной. Мы использовали для контейнеров отходы мукомольного производства — отруби. Они легко размягчаются водой и после этого вполне годятся на корм животным.

— Что нужно для тиражирования всех этих интересных проектов?

— Задача науки —генерирование идей, проведение лабораторных исследований, создание опытных образцов, доказательство их эффективности. Для широкого внедрения нужны инвестиции и желание производителей делать что-то новое. Наверное, нужно просто перестать бояться прогресса и научиться брать на себя ответственность за будущий результат.

Валерий Бычков
журнал "Зеленый контейнер"

баннер Зленый контейнер.png

Все новости