Biodegradowalne tworzywa gotowe na podbój rynku. Kto wdroży je pierwszy zyska przewagę konkurencyjną

Śmieci mają moc

W tematyce ochrony środowiska siedzę od czasu studiów i w tym czasie miałam okazję zajmować się tym tematem od różnych stron. Ale to, co interesuje mnie wciąż i nieustannie to… śmieci. Do niedawna nie zdawałam sobie jednak sprawy, skąd ta fascynacja. W końcu wysypiska i odpady wysypujące się z przepełnionych przyblokowych kontenerów to nie jest najprzyjemniejszy temat pod słońcem, prawda? Ale kilka tygodni temu przeżyłam moment „Eureka!”: to moc sprawcza, łatwość, z jaką rządy i samorządy, a także każdy z nas, może zrobić coś dobrego dla środowiska, przez małe zmiany właśnie na tym polu. No bo pomyślcie, które z tych działań OŚ łatwiej przeprowadzić:

• Przekonać prezydenta Brazylii, żeby dla ratowania świata nie wycinał puszczy i nie wydobywał złóż ropy, które wzbogacą jego kraj.
• Przekonać Polaków, żeby kupili elektryczny samochód – kilka razy droższy od tradycyjnego, dodatkowo z mniejszym zasięgiem i nieznaną do końca trwałością baterii.
• Brać własne siatki i pojemniki na zakupy.

Którą odpowiedź wybieracie? 😉 A jakby do tego jeszcze ktoś wymyślił opakowania jednorazowe, które są bezpieczne dla środowiska, rozkładają się w miesiąc, a nie w kilkaset lat? Pozytywna zmiana byłaby jeszcze szybsza. Nasze śmieci nie podróżowałyby do Indonezji i Wietnamu, nie lądowałyby w Oceanie Spokojnym, zabijając zjadające plastik ryby, a dzieci nie wdychałyby śmiercionośnych substancji ze „stacji przetwarzania odpadów” – czyli śmieciowych palenisk. Sounds like a plan, doesn’t it?

Folia z cukru

Nasz dzisiejszy rozmówca swoją motywację do podjęcia badań nad foliami biodegradowalnymi, tłumaczy właśnie głęboką potrzebą zmiany, dodaniem swojego wkładu w lepszy stan środowiska. Przed Wami Ewelina Jamróz, zwyciężczyni EIT Food Innovation Prizes, naukowiec z Katedry Chemii Uniwersytetu Rolniczego w Krakowie, która opracowała w 100% biodegradowalną, nietoksyczną i co kluczowe w tym rozwiązaniu, zdatną do kontaktu z żywnością folię.

Prace nad furcelleranem (materiałem wytwarzanym z cukrów złożonych, pozyskiwanych z alg czerwonych), które prowadzi od czasu studiów doktoranckich, mogła pokierować w zupełnie innym kierunku. Jednak jak sama mówi: — Chcę być tą zmianą, cały nasz zespół ma taki cel. Mogliśmy robić z furcelleranu żywność dla diabetyków – w Polsce ma jeszcze bardzo małe zastosowanie, a widać, że to produkt z dużym potencjałem na dobry zysk np. po Danii i Estonii, gdzie takie produkty świetnie się sprzedają. Nie poszliśmy tą drogą, bo chcieliśmy pomóc środowisku, powstrzymać lawinę odpadów, która z każdym dniem coraz szczelniej nas zasypuje. Stąd właśnie nasze prace z furcelleranem właśnie nad opakowaniami biodegradowalnymi.

Co nietypowe jak na zespół naukowy, grupa badawcza w której pracuje dr hab. inż. Ewelina Jamróz, od samego początku stara się szukać kontaktu z biznesem, chcąc jak najszybciej przenieść swój produkt z laboratoriów na sklepowe półki: — W naszej pracy nie ograniczamy się wyłącznie do starań o publikacje i granty. Mamy mocne związki z biznesem i staramy się, żeby to, co opracowujemy, miało przede wszystkim praktyczne zastosowanie, było wykorzystywane komercyjnie.

Już mają pierwsze zamówienia, ale cały czas pracują nad zwiększeniem wytrzymałości produktu i uzbrojeniu jej w dodatkowe pożądane przez rynek cechy, których nie posiadają szkodzące środowisku, a wszechobecne opakowania z tworzyw sztucznych. Pytamy więc:

MS: Jakie są szanse na komercjalizację? Czy widzicie zainteresowanie inwestorów waszym produktem?

EJ (Ewelina Jamróz): Ogólnie zainteresowanie jest bardzo duże i to nawet przed otrzymaniem nagrody EIT Food. Na szczęście jestem w zespole, który ma kontakty ze światem biznesu, zgłaszają się do nas inwestorzy i klienci. I tutaj nie ograniczamy się do naszych flagowych produktów: folii i nanokapsułek, ale wychodzimy naprzeciw potrzebom klientów i opracowujemy dla nich indywidualnie biodegradowalne produkty, których potrzebują. Na przykład ostatnio opracowujemy dla jednej z krakowskich kawiarni biodegradowalne słomki do napojów, właśnie na bazie furcelleranu, a dla producenta osłonek do kiełbas, parówek itp. jadalne osłonki na bazie furcelleranu.

MS: Jak długo folia furcellaranowa wytrzyma na półce sklepowej? Czy produkty w nią pakowane muszą być przechowywane w specjalnych warunkach?

EJ: One mają 100% rozpuszczalności po powiedzmy kilku godzinach. Ale w zależności od tego, jaki produkt damy do środka, folia forecelleranowa może wytrzymać dłużej lub krócej. Na przykład makaron może leżeć w naszej folii kilka lat. Natomiast eksperymentujemy z różnymi dodatkami, które zmniejszają rozpuszczalność, a zwiększają odporność na wodę, tak, żeby docelowo można było furcelleran stosować do wszystkich produktów spożywczych. Udało mi się zejść z tych 100% do 30% rozpuszczalności, to jest dobry wynik. Ale nie da się doprowadzić do 0% rozpuszczalności, bo wtedy opakowanie nie byłoby już biodegradowalne, na kompoście nie udało by się tego rozłożyć w całości.

Nieustannie pracujemy nad wzmocnieniem naszej folii, eksperymentujemy z różnymi dodatkami, ale to wymaga czasu. Na przykład świetną wytrzymałość uzyskaliśmy, dodając jony srebra, ale niestety okazało się, że do przechowywania żywności nie możemy zastosować tego rozwiązania – jest migracja jonów srebra, nie we wszystkich, ale w niektórych produktach, np. w serze gouda. To duża strata, bo ten dodatek ma również silne właściwości bakteriobójcze. Ale eksperymentujemy już z nowymi składnikami, które mają duże szanse zastąpić jony srebra. Tego typu dodatki to np. olejki eteryczne, ekstrakty z roślin (np. z buraka, którego dodanie dodatkowo powoduje, że gdy produkt zaczyna się psuć, folia barwi się na czerwono).

MS: Czym Twoja „cukrowa” folia wyróżnia się na tle dostępnych obecnie na rynku opakowań biodegradowalnych?

EJ: Folia jest w 100% biodegradowalna, bo wykonaliśmy ją w 100% ze składników pochodzenia naturalnego: skrobi ziemniaczanej, żelatyny, gliceryny i forcellaranu. Ten ostatni, stanowiący trzon wynalazku, to cukry złożone ekstraktowane z alg czerwonych.

I tą 100% biodegradowalnością w połączeniu z wysoką – w porównaniu z innymi w pełni rozkładalnymi tworzywami – trwałością, się wyróżniamy. Niestety duża część z dostępnych na rynku opakowań biodegradowalna jest tylko z nazwy. Np. taki karton na sok, od środka wyłożony folią aluminiową, albo opakowanie z celulozy z dodatkiem … lakieru. Te opakowania według litery prawa są biodegradowalne, bo w kilkunastu-kilkudziesięciu procentach są biodegradowalne, ale reszta rozkłada się setki lat. Problem mamy również z tworzywami w 100% rozkładalnymi, np. z tekturą. Zbierana jest z różnych źródeł i my nie wiemy, czy nie były w nich przechowywane na przykład farby, lakiery lub inne toksyczne związki. Dlatego nie jest obecnie dopuszczona do pakowania żywności; tektura bardzo łatwo wchłania i zatrzymuje to, co było w niej pierwotnie przechowywane. Są prowadzone badania, które mają pozwolić na pozbycie się tych niechcianych, niebezpiecznych związków, ale na razie takiego rozwiązania nie ma.

Tak więc prawo, to jedne problem. Na rynku mamy właśnie takie pseudobiodegradowalne produkty, również dlatego, że rozwiązania są wciąż niedopracowane. Wielu naukowców na całym świecie pracuje nad nimi, ale nie mamy jeszcze ostatecznego produktu.

MS: Jakie zastosowania folii, z aktualnym poziomem jej wytrzymałości, możesz wymienić?

EJ: Folia z forcelleranem, którą opracowałam, może już teraz być użyta jako tworzywo opakowaniowe na kanapki, woreczki na odchody dla psów, ekologiczna, bo rozpuszczalna folia do kostek do zmywarek czy osłonki do parówek. Nie potrzebne są więc w wielu wypadkach bardzo trwałe folie, można nasze rozwiązanie stosować już tu i teraz. Aktualnie nie jestem jednak w stanie wyprodukować np. reklamówki na zakupy, która jest na tyle mocna, że możesz załadować ją ciężkimi zakupami i zanieść do domu.

MS: Wydaje mi się, że reklamówki, to nie jest teraz największy problem, ludzie przyzwyczajają się do noszenia bawełnianych siatek na zakupy. Większy problem widać w opakowaniach produktów. Wchodzę do sklepu, a tam wszystko w plastiku: nawet ciasteczka pakowane po jednym, każdy w plastikowe opakowanie.

EJ: To, co powstrzymuje nas w szeroki wejściu na rynek, to potrzeba odbiorców, że musimy dorównać w cechach wytrzymałościowych tworzywom sztucznym. A przecież jest bardzo wiele produktów np. spożywczych, które nie potrzebują tak wytrzymałego opakowania, mogłyby wejść na rynek już dzisiaj. Na przykład odnosząc się do Twojego przykładu pojedynczo pakowanych ciastek, to właśnie ostatnio udało się nam opracować rozwiązanie tego problemu; teraz trwa właśnie procedura patentowa. To jest taka podstawka na ciastko, tak jak się je sprzedaje w cukierniach: twarda tacka od dołu, a od góry twarde opakowanie plastikowe. Udało mi się opracować taką podstawkę, w pełni biodegradowalną, a na dodatek produkowaną z odpadów – z fusów kawowych i herbacianych.

MS: Od kilkudziesięciu lat trwają próby znalezienia taniej alternatywy dla plastikowych folii, reklamówek i opakowań produktów. Czy rok 2020 jest w tym długim ciągu starań wyjątkowy, mamy do czynienia z jakimś przełomem w tej gałęzi nauki? Dlaczego właśnie teraz pojawia się tak wiele nowych, biodegradowalnych materiałów opakowaniowych?

EJ: To prawda, od zawsze były badania, ale teraz jest mocna potrzeba ze względu na przepisy prawne: badania były, ale nie było nacisku. Patrząc nawet na mój przykład: teraz są wywiady, jest nagroda EIT Food. Widać, że i biznes i społeczeństwo potrzebuje takiej alternatywy, świat naciska. Proszę sobie wyobrazić, że przecież już niedługo przyjdzie ten dzień, w którym regulacje unijne dotyczące wykorzystania produktów jednorazowych wejdą w życie. Proszę teraz pomyśleć o firmie, która ma teraz tę alternatywę, rozpoczęła produkcję opakowań biodegradowalnych. Nie stają się oni w tym momencie monopolistami, nie wyznaczają kierunków, w których rozwija się ich branża? Biorę teraz udział w codziennych konferencjach Sustainability in Packaging Europe, w tych wydarzeniach uczestniczą również najwięksi, najbardziej zagorzali przeciwnicy zmian, tacy jak np. Coca Cola. Oni zdają sobie w tym momencie sprawę z nieuchronności zmian. Kto się nie dostosuje, ten odpadnie – widać ogromne pole do zagospodarowania producentów opakowań biodegradowalnych. Do tego dochodzi czynnik zmiany podejścia ludzi do ekologii. Nawet jak rozmawiam z Tobą: cieszy nas, że biorąc na zakupy bawełniane torby, zaoszczędziłyśmy tych kilka zrywek, których nie wzięłyśmy ze sklepu. I tych ludzi, którzy zaczynają tak myśleć, jest coraz więcej.

MS: W Twoim rozwiązaniu uderzył mnie pomysł produkcji opakowań z roślin morskich – to brak walki o przestrzeń z produkcją żywności (uprawy rolne) i brak zagrożenia, że będzie trzeba dla jej potrzeb wycinać las. To zdecydowanie lepsza opcją dla środowiska niż np. tworzywa wytwarzane z celulozy

EJ: Tak, to prawda, główny składnik folii, furcelleran, pozyskujemy z alg czerwonych. Wiem nawet, że jest zainteresowanie stworzeniem w Polsce upraw alg czerwonych na dnie Morza Bałtyckiego i to na dużą skalę [projekt Grass, przyp. MamStartup]. To byłaby korzyść nie tylko dla nas, producentów, ale również sam Bałtyk skorzystałby na takim rozwiązaniu, bo algi oczyszczają wodę. Wiem na pewno, że w tym rozwiązaniu w Europie przoduje Dania i Estonia – te kraje mają ogromne plantacje alg czerwonych, a wykorzystują je głównie w produkcji żywności, dodają karagenian i furcelleran do dżemów, marmolad, dla żywności dla diabetyków. Furcelleran kupuję właśnie z takich estońskich upraw.

MS: Gdybyś chciała założyć startup, kontynuować badania poza uczelnianym laboratorium, ile by to kosztowało? Jest szansa dla startupów niezwiązanych z uczelniami, żeby prowadziły podobne do Twoich badania na własną rękę?

EJ: Jeden z naszych klientów, będzie miał jedną wielką produkcję na wylew, zbudowali wielkie digestorum, czyli pomieszczenie, które odparowywuje wodę. Ale to są duże koszty, nie na możliwości startupów. Natomiast mamy możliwość pozyskiwania grantów, dofinansowań, mamy specjalistów w Polsce, którzy potrafią zaprojektować sprzęt pod daną technologię – bardziej niż w samym opracowywaniu nowych tworzyw biodegradowalnych, rolę startupów widzę właśnie w tworzeniu linii produkcyjnych dla fabryk opakowań. Potrzebni są inżynierowie, którzy zaprojektują linie produkcyjne, wszystkie instalacje i roboty potrzebne do produkcji opakowań. Bo wymagania dotyczące tej technologii są odmienne w stosunku do innych, obecnie dostępnych na rynku produktów opakowaniowych. A firmy produkujące tworzywa sztuczne albo się przebranżowią, albo będa musiały się zamknąć, więc wydaje mi się, że taka potrzeba będzie coraz większa.