Biopohjainen ja kompostoituva PLA-muovi muuntuu muun muassa pakkauskalvoksi ja vaahdoksi. Vaahdotetulla PLA:lla voi korvata esimerkiksi styroksisia take away -pakkauksia. Kalvona ja pinnoitteena PLA on täysin kirkas.
Pakkaukset & MateriaalitehokkuusHeidi Peltola

Kohti ympäristöystävällisempiä elintarvikepakkauksia

Ympäristöystävällisempiä materiaali- ja pakkausratkaisuja löytyy jo, mutta yrityksillä, tutkijoilla, kuluttajilla ja lainsäätäjillä on vielä tehtävää.

Pakkaukset ovat muovin suurin käyttökohde Euroopassa, jossa syntyy muovijätettä 27 miljoonaa tonnia vuodessa. Suuren volyymin, kertakäyttöisyyden, keveyden ja maatumattomuuden vuoksi ei ole ihme, että nimenomaan muovipakkauksiin on kohdistunut paljon kielteistäkin keskustelua ja lainsäädännöllistä painetta.

Kierrätyksen tehostamisen lisäksi muoveille on etsitty kiivaasti ympäristöystävällisempiä vaihtoehtoja ja korvaavia ratkaisuja. Ympäristöystävällisyydestä puhuttaessa tulee kuitenkin ottaa huomioon kokonaiskuva ja ymmärtää pakkauksen tehtävä ja merkitys kokonaishiilijalanjäljessä.

Muovi on monesti paras vaihtoehto elintarvikkeen pakkaamiseen. Vaikka muoveja käytettäisiin kuluttajan näkökulmasta paljon, niiden käyttö on yleensä optimoitu sekä tuotteen että kustannusten kannalta. Elintarvikepakkauksia on silti mahdollisuus suunnitella entistä ekologisemmiksi.

Ympäristöystävälliset muovimateriaalit

Elintarvikepakkauksen ympäristöystävällisyys on monitahoinen kokonaisuus alkaen sen valmistuksesta ja loppuen pakkauksen hävittämiseen. Pakkausmateriaalin näkökulmasta hiilijalanjälkeä voidaan tyypillisesti pienentää käyttämällä uusiutuvia ja/tai kierrätettyjä materiaaleja fossiilipohjaisten raaka-aineiden sijaan.

Tämä tukee myös EU:n tavoitteita irtautua fossiilitaloudesta. Kierrätetyillä muoveilla on pienempi hiilijalanjälki kuin neitseellisellä muovilla, mutta niiden käyttäminen on toistaiseksi kielletty elintarvikekontaktissa kierrätettyä polyeteenitereftalaattia (PET) lukuun ottamatta. Toisaalta myös biopohjaisia muoveja pystyy kierrättämään, jolloin on mahdollista saavuttaa entistä pienempi hiilijalanjälki.

Tietyissä sovelluksissa, kuten teepusseissa ja kahvikapseleissa ja ruuantähteitä sisältävissä pakkauksissa, myös kompostoituvilla materiaaleilla on paikkansa elintarvikepakkausmarkkinoilla. Uusien materiaalien valinnassa on tärkeää muistaa pakkauksen tärkein tehtävä elintarvikkeen suojana: vaihtoehtoiset materiaalit eivät saa johtaa kompromissiin elintarviketurvallisuudessa tai kasvattaa hävikkiä.

Kaupalliset biomuovit valtaavat markkinoita

Pakkaussovelluksiin sopivia biopohjaisia muoveja on markkinoilla jo useita. Tyypillistä, pakkauksiin soveltuvaa polyeteeniä valmistetaan öljyn rinnalla myös muun muassa sokeriruo’osta. Sokeriruokopolyeteeni on ominaisuuksiltaan verrattavissa perinteiseen polyeteeniin, ja sitä voidaan kierrättää samassa muovipakkausjakeessa öljypohjaisten kanssa.

Näitä öljypohjaista vastaavia, niin sanottuja drop-in-biomuoveja ei voi kompostoida. Drop-in-muovien rinnalla polylaktidia (PLA) näkyy yhä enemmän erilaisissa kertakäyttösovelluksissa, kuten take away -kuppien kansissa ja pahvimukien pinnoitteena. PLA kompostoituu teollisissa olosuhteissa, mutta se on myös sekä mekaanisesti että kemiallisesti kierrätettävissä uusiomuoviksi. Uudet, korkeamman lämpötilan PLA-laadut soveltuvat myös lämmönkestoa vaativiin sovelluksiin.

Nopeampaa ja alhaisemman lämpötilan biohajoavuutta kaivattaessa vaihtoehtoina ovat muun muassa mikrobien avulla valmistettavat polyhydroksyalkaonaatit (PHAit) ja biopohjaisestikin saatava polybutyleenisukkinaatti (PBS). Kompostoituvissa ratkaisuissa myös erilaiset tärkkelyssekoitukset ovat suosiossa.

Toistaiseksi biomuovien osuus muovimarkkinoista on vain kaksi prosenttia, mutta niiden tuotantomäärät kasvavat vuosittain.

Uusia tuulia sellumaailmasta

Uusia biopohjaisia ratkaisuja tarvitaan edelleen, joten esimerkiksi Teknologian tutkimuskeskus VTT:ssä tehdään tiiviisti työtä uusien materiaali- ja pakkausratkaisuiden eteen. Biopohjaisten muovien valmistaminen ei toistaiseksi kilpaile ruuantuotannon kanssa, mutta markkinoiden kasvaessa halutaan löytää myös ei-ruokapohjaisia bioraaka-aineita muoveille. Näistä lupaavimpia ovat puubiomassan sekä erilaisten sivuvirtojen käyttö.

Suomessa puupohjaisten tuotteiden on arvioitu tuplaavan metsäteollisuuden lisäarvon vuoteen 2050 mennessä. VTT:n kehittämät moolimassakontrolloidut selluloosaesterit ovat yksi esimerkki uudentyyppisistä täysin biopohjaisista muovimateriaaleista, jotka ovat työstettävissä perinteisin muovintyöstömenetelmin.

Yhdistämällä termoplastinen selluloosa hyvän happi- ja kaasutiiviyden omaavaan nanosellukalvoon on saatu aikaiseksi Ellen MacArthur Foundationin Circular Materials Challenge 2018 -palkinnon ja Ecopack Chllenge 2018 -haasteen voittanut biopohjainen monikerrosratkaisu, joka täyttää tarvittavat ominaisuudet kuivien ja rasvaisten elintarvikkeiden pakkaamiseen.

Puupohjaisista elintarvikepakkausmuoveista yksi esimerkki on kotimainen Woodly, jota löytyy ensimmäisen kerran kaupoista vuoden 2019 aikana salaattiruukkujen pakkausmuovina.

Ekologisia pakkauksia kaupan hyllyillä

Ekologiset pakkausvaihtoehdot lisääntyvät pikkuhiljaa. Tunnetuimmat esimerkit lienevät maitotuotteiden biopohjaisilla muoveilla pinnoitetut kartonkipakkaukset sekä uudenlainen, vähemmän muovia ja tilaa vievä jauhelihapakkaus, jossa myös lihan säilyvyysaika on pidempi.

Hankalasti kierrätettävästä mustasta pakkausmuovista ollaan osittain luopumassa korvaamalla se muilla väreillä tai materiaaleilla, kuten kartongilla. Tästä esimerkkinä on vuoka, jossa täysmuovia korvaava muovikalvo/kartonki-yhdistelmä saadaan irrotettua toisistaan käytön jälkeen ja lajiteltua erikseen.

Uudelleensuljettavia pakkauksia on suunniteltu täysin kompostoituviksi muuttamalla hankalasti kierrätettävän monikerrosmateriaalin kaikki kerrokset biohajoaviksi, ja kartonkituotteiden muovikerroksille on kehitetty korvaavia, vesitiiviitä ratkaisuja. Muita esimerkkejä yritysten työstä kiertotalouden ja resurssiviisauden eteen ovat muun muassa ohuemmat leipäpussit ja kierrätysmuovin käyttö virvoitusjuomapulloissa.

Haasteita ja tulevaisuuden haaveita

Yrityksillä, tutkijoilla, kuluttajilla ja lainsäädännöllä on vielä tehtävää, vaikka ympäristöystävällisempiä materiaali- ja pakkausratkaisuja jo löytyy. Tulevat kierrätystavoitteet vaativat entistä parempaa pakkaussuunnittelua, jotta aiempaa suurempi osa pakkausmuovista saadaan kiertämään uusiomuoviksi asti.

Kierrätyksen tehostamiseksi tarvitaan myös lisää lainsäädännöllisiä keinoja, sillä kierrätysmuovien käyttö on toistaiseksi vaikeaa elintarvikesovelluksissa elintarvikekontaktisäännösten vuoksi. Kuluttajalle täytyy kirkastaa pakkauksen oikea loppusijoitus, ja jätehuollon huomioida myös uudet materiaalit jätevirroissa.

Biopohjaiset muovit ovat osittain vasta tuloillaan, ja volyymien kasvaessa myös hinta ja kierrätys saadaan kohdilleen. On myös tärkeää muistaa, että kompostoituvia muoveja ei ole kehitetty pelastamaan maailmaa roskaantumiselta, vaan tukemaan osaltaan kiertotaloutta esimerkiksi biojätteen keräystä tehostamalla.

Erilaisilla älykkäillä ja aktiivisilla pakkauksilla voidaan jatkossa seurata tuotteiden tuoreutta ja turvallisuutta, ja ehkä jopa saada ne kommunikoimaan hyödyntämällä joustavaa elektroniikkaa ja energiankeräystä.

Terminologia tutuksi

Biomuovi

Sekalainen joukko muovimateriaaleja, jotka voidaan jakaa kolmeen pääryhmään:

  • Biopohjaiset tai osittain biopohjaiset, ei-biohajoavat muovit, kuten biopohjainen PE
  • Biopohjaiset, biohajoavat muovit, kuten PLA ja PHA:t
  • Öljypohjaiset, biohajoavat muovit, kuten PCL

Jos viitataan vain johonkin näistä, biomuovi-termin sijaan kannattaa puhua erikseen biopohjaisista ja biohajoavista muoveista. Biomuovien etuja ovat esimerkiksi pienempi hiilijalanjälki (biopohjaiset muovit) ja vaihtoehtoiset jätteenkäsittelymenetelmät (biohajoavat muovit).

Biopohjaisuus

Materiaali on valmistettu biopohjaisista (uusiutuvista) raaka-aineista, kuten maissista, sokerijuurikkaasta, selluloosasta tai muista biomassoista. Kaikki biopohjaiset muovit eivät ole biohajoavia: Bioraaka-aineesta huolimatta muovin kemiallinen rakenne voi vastata perinteistä muovia, ja se voidaan kierrättää tavallisen muovin joukossa. Koska biomassalla esiintyy hiilen 14C-isotooppia, materiaalin biopohjaisuuden voi selvittää määrittämällä sen määrän: alle 6 000 vuoden puoliintumisajasta johtuen fossiilisessa hiilessä ei ole enää tätä epävakaata isotooppia jäljellä.

Biohajoavuus

Kemiallinen prosessi, jossa materiaali hajoaa hiilidioksidiksi, vedeksi ja biomassaksi mikrobien avulla. Anaerobisissa olosuhteissa syntyy metaania hiilidioksidin sijaan. Materiaalin biohajoavuudelle tulee määrittää biohajoamisen kesto ja olosuhteet, sillä esimerkiksi lämpötila ja kosteus vaikuttavat materiaalien biohajoamiseen. Luonnon, vesistöjen ja jopa kotikompostorin olosuhteiden erotessa merkittävästi toisistaan. Näissä olosuhteissa tapahtuvalla biohajoavuudelle ei ole EU-tasoista standardia, mutta eri toimijat myöntävät sertifikaatteja.

Kompostoituvuus

Kompostoituvat pakkaukset ovat määritelty standardilla EN13432. Kaikki kompostoituvat materiaalit ovat biohajoavia, mutta kaikki biohajoavat materiaalit eivät ole kompostoituvia. Kompostoituvuus on määritetty tiukoilla kriteereillä, jonka vaatimuksia ovat biohajoavuus kontrolloidussa kompostointitestissä (korotettu lämpötila), materiaalin fyysinen hajoaminen, ekotoksiset vaatimukset (ei haitallisia vaikutuksia kompostointiprosessiin tai kompostin laatuun), sekä raja-arvot raskasmetalleille. Kompostoitavuus viittaa teolliseen kompostiprosessiin, eivätkä kompostoituvat materiaalit aina hajoa esimerkiksi kotikompostorissa.

Oksohajoavat muovit

Tavallisia biohajoamattomia muoveja, joihin on lisäaineistamalla saatu aikaan biohajoamista mimikoivia ominaisuuksia. Oksohajoavat tai okso-biohajoavat muovit eivät kuitenkaan aidosti biohajoa hiilidioksidiksi ja vedeksi, vaan fragmentoituvat pieniksi partikkeleiksi ja aiheuttavat pahimmillaan mikromuovipäästöjä. Niitä ei lasketa biomuoveiksi, eivätkä ne täytä esimerkiksi kompostoitavuuden standardeja, mutta joskus niitä silti markkinoidaan väärin perustein ”biohajoavina”. Oksohajoavien muovien käyttöä ollaan kieltämässä koko EU:n alueella.

Kierrätettävyys

Erään määritelmän mukaan tuote on kierrätettävä, kun sen jätevirran käsittely on laajalti vakiintunut ja se on teknisesti, logistisesti ja ekonomisesti kannattavaa. Pelkkä lajittelu, keräys tai muovimerkkisymboli ei takaa materiaalin kierrätystä. Muovin kierrätys säästää raaka-aineita ja vähentää muovin valmistuksen päästöjä. Muovipakkausten kierrätystavoitteet EU:ssa ovat 50 % vuonna 2025 ja 55 % vuonna 2030. Tällä hetkellä Suomen kuluttajamuovista kiertää noin 24 % (lähde: Ympäristöministeriö). Jatkossa kierrätysaste sisältää vain uusiomuoviksi asti soveltuneen kierrätetyn muovin.

Lisätietoja: european-bioplastics.org

Mitä on ekologisuus?

Näkyvin kertakäyttöisten muovien mukanaan tuoma ongelma on roskaantuminen. Kevyet, biohajoamattomat muovipakkaukset kertyvät ihmisten välinpitämättömyyden ja puutteellisen jätehuollon ansiosta luontoon ja vesistöihin. Ne muodostavat hitaasti pienemmiksi palasiksi hajotessaan eliöstölle mahdollisesti haitallisia mikromuoveja sekä muita kemikaalipäästöjä.

Tämän vuoksi ympäristölle parempia vaihtoehtoja on lähdetty ratkaisemaan muovin vähentämisen ja korvaamisen sekä biohajoavien ratkaisuiden kautta. Ne ovat osa ratkaisua, mutta etenkin elintarvikkeissa muovilla on myös elintärkeä tehtävä suojata ruokaa, pidentää käyttöikää ja minimoida ruokahävikkiä.

Lisäksi on tärkeää huomata, että pakkauksen osuus elintarvikkeen hiilijalanjäljestä on pieni. Muovin käyttö onkin monissa elintarvikepakkauksissa perusteltua ja ympäristöä säästävää, jos pakkaus myös kierrätetään tai hävitetään oikein. Pakkausmateriaalin vähentämiselläkin voidaan säästää resursseja, kunhan ei tingitä elintarvikkeen säilyvyydestä.

Pirkanmaasta edelläkävijä

  • Uusia pakkausratkaisuja kehitetään muun muassa Euroopan aluekehitysrahaston rahoittamassa PIHI – Pirkanmaan vähähiiliset kalvoratkaisut -hankkeessa, jossa toteuttajina toimivat Teknologian tutkimuskeskus VTT Oy, Tampereen Ammattikorkeakoulu ja Ekokumppanit Oy.
  • Kolmivuotisessa projektissa kehitetään uusia, ympäristöystävällisempiä kalvoratkaisuja biopohjaisista, kompostoituvista, kierrätettävistä ja kierrätyspohjaisista materiaaleista.
  • Tarkoitus on luoda Pirkanmaalle osaamiskeskittymä, jossa pirkanmaalaisen tutkimus- ja yritysyhteistyön kautta saadaan uutta liiketoimintaa ja kilpailukykyä ympäristöystävällisillä kalvoratkaisuilla.
  • Hankkeessa hyödynnetään VTT:n pitkäaikaista osaamista biomuoveista ja kehitetään monikerroskalvojen valmistukseen soveltuvaa kalvoekstruusiolaitteistoa, joka helpottaa yritysten tuotekehitystä vähähiilisempien materiaaliratkaisuiden kaupallistamiseksi.

Lisätietoja: vtt.fi/sites/pihi