Miljøvurdering af alternative bortskaffelsesveje for bionedbrydelig emballage

4 Vurderingens formål og afgrænsning

4.1 Formål

Denne miljøvurdering belyser konsekvenserne ved at kompostere bionedbrydelige emballager som alternativ til at lade dem indgå i den sædvanlige affaldshåndtering (affaldsforbrænding).

4.2 Valg af funktionel enhed.

Miljøeffekterne er opgjort per 1 kg emballagemateriale.

Principielt set er alle materialer bionedbrydelige. For mange stoffer er nedbrydningen betinget af temperatur og/eller tilstedeværelsen af specifikke enzymer, hvis nedbrydningen skal ske inden for et overskueligt tidsrum. Al skelnen mellem bionedbrydelige materialer og ikke-bionedbrydelige materialer bygger derfor på en subjektiv definition af hvilket miljø, materialet skal kunne nedbrydes i. Konsensus for denne definition er formuleret i CEN-standard 13432 (CEN 2000).

Standarden sætter ingen faste rammer for kemisk indhold i materialerne, men fastslår at ingen materialer må påvirke kvaliteten af den producerede kompost negativt: "To be designed as organically recoverable, no packaging or packaging component thereof, submitted to a biological waste treatment process, shall be recorded as having a negative effect on the quality of the resulting compost" (afsnit 4.2.5). Dette må betyde, at indhold af tungmetaller og miljøfremmede stoffer ikke må overstige det indhold der findes i kompost produceret fra f.eks. haveaffald.

Bionedbrydelige emballagematerialer kan opdeles i fire grupper som vist i figur 4-1:

  1. Traditionelle plastmaterialer produceret af polymerer af petrokemisk oprindelse. Det vil sige traditionelle plastmaterialer, der blandes med stivelse for at øge nedbrydeligheden.
  2. Polymerer der direkte udvindes fra biomasse, f.eks. polysaccharinerne stivelse og cellulose, og proteiner som casein og gluten.
  3. Polymerer produceret af biologiske monomerer gennem kemiske synteser. Et eksempel er polymælkesyre, der produceres fra monomerer af mælkesyre, der igen dannes af kulstofbaseret plantemateriale via forgæring.
  4. Polymerer produceret af mikroorganismer eller genmodificerede bakterier. Et eksempel på dette er bakteriel cellulose, der dog kun produceres på laboratorieplan.

Grupperne 2)-4) benævnes også "bioplast".

Figur 4-1.
Skematisk fremstilling af eksisterende polymerer til brug for bionedbrydelig emballage fordelt efter oprindelse og produktionsmetode. Modificeret efter Weber (2000).

Denne miljøvurdering omfatter de biologisk baserede materialer der indgår i bionedbrydelige emballager som findes på det danske marked nu eller som må forventes at findes i den nærmeste fremtid. Da mange emballager består af en blanding af flere polymerer, er følgende materialer udvalgt til at give et dækkende billede af de mulige bionedbrydelige emballagers komposteringsforhold:
polyvinylalkohol, polyethylen (PE) og polypropylen fra kategori 1,
cellulose fra kategori 2, og
polymælkesyre (PLA) fra kategori 3.

Disse fire materialer er valgt som repræsentanter for samtlige polymerer, der pt. bruges til fremstilling af bionedbrydelig emballage i større skala.

Polyvinylalkohol og polypropylen er to fossile polymerer med hhv. en lav og en høj brændværdi. Polymælkesyre og cellulose repræsenterer de fornybare polymerer, der anvendes i størst omfang til emballageproduktion (Weber, 2000).

Emballagematerialernes indhold af farve og andre additiver skønnes ikke at have indflydelse på deres komposteringsegenskaber.

4.3 Vurderingsmetode og -parametre

Vurderingen følger UMIP-metoden (Wenzel et al., 1996). Da de foreliggende data har meget forskellig detaljeringsgrad, er vurderingen begrænset til de emissioner og effektkategorier, der er vist i tabel 4-1. Derved undgås det at vurderingens overordnede tendenser går tabt i "støj" fra mindre betydende emissioner. Udeladelsen af disse emissioner (bl.a. flygtige organiske forbindelser (VOC), kviksølv (Hg), partikler ) er vurderet i afsnit 6-4.

Tabel 4-1.
Emissioner og effektkategorier medtaget i denne vurdering.

Effektkategori

Bidragende emissioner

Drivhuseffekt

CO2, CO

Fotokemisk ozondannelse

CO

Forsuring

NOx, SO2

Næringssaltbelastning

NOx

Toksicitet

Dioxin

4.4 Systemafgrænsning

Denne miljøvurdering omfatter de processer, der er vist i figur 4-2 og 4-3. To alternative systemer til bortskaffelse af emballageaffald sammenlignes, nemlig kompostering (system 1) og affaldsforbrænding (system 2).

I system 1 produceres kompost, der anvendes som gødning og erstatter en produktion af kunstgødning. Komposteringsprocessen udvikler varme, men indvinding af denne er udeladt fra vurderingen, da det ikke anses for at være økonomisk relevant.

I system 2 produceres energi (elektricitet og fjernvarme) som i det eksisterende danske affaldsbehandlingssystem. Jævnfør Frees og Weidema (1998) bruges den producerede varme som fjernvarme og erstatter varme produceret i et gennemsnitligt dansk husholdningsfyr. Elektriciteten erstatter elektricitet produceret af naturgas.

Miljøvurderingen omfatter således ikke produktions- og brugsfaser for emballagerne, men udelukkende alternative bortskaffelsesveje. Miljøvurderingen omfatter heller ikke de nødvendige investeringer i indsamlingssystemet ved en ændring i den nuværende bortskaffelsesmetode.

Figur 4-2.
Systemafgrænsning for system 1: Kompostering af bioemballager.

          

Figur 4-3.
Systemafgrænsning for system 2: Forbrænding af bioemballager på affaldsforbrændingsanlæg med energigenvinding.