Dlaczego nadchodzi rewolucja w branży szklarskiej?

Wręczono mi elegancką butelkę w kształcie gruszki z misternym wzorem liści sięgającym wysoko za szyję.

Choć pusty, jest ciężki.

Zapytaj, ile kosztuje butelka. „Około 270 funtów” – powiedziano mi. Odkładam butelkę z powrotem – bardzo ostrożnie.

Butelka przeznaczona dla rzadkiej whisky jest jednym z dzieł Stoelzle Flaconnage z siedzibą w Knottingley w West Yorkshire. Wyroby szklane produkowane są w tym miejscu od 1871 roku.

W 1994 roku fabrykę przejęła austriacka Grupa Stoelzle Glass, która skupiła fabrykę na produkcji butelek dla przemysłu spirytusowego.

Może zająć się projektowaniem, produkcją butelek i dekoracją w jednym miejscu.

Popyt jest duży, wspierany przez boom na gin i popyt na whisky w Azji. Kiedy odwiedziłem, fabryka była zajęta, bloki stopionego szkła wpadały do ​​dziesiątek form, a szkło wciąż świeciło na pomarańczowo od ciepła pieca.

Aby wyróżnić się na zatłoczonym rynku, klienci chcą charakterystycznych butelek ze wzorzystym, a czasem kolorowym szkłem, wyszukanymi etykietami i grafikami.

„Nasi klienci oczekują prezentacji swoich produktów w charakterystyczny – a czasem kreatywny – sposób” – mówi Thomas Rees, dyrektor generalny Stoelzle Flaconnage.

Choć biznes prężnie się rozwija, Stoelzle Flaconnage — i inni producenci szkła — muszą podjąć ważne decyzje dotyczące sposobu produkcji szklanych pojemników.

Unia Europejska walczy z odpadami opakowaniowymi. Chce, aby opakowania były lżejsze, aby do transportu potrzeba było mniej materiałów i mniej paliwa.

Pracuje nad rozporządzeniem w sprawie odpadów opakowaniowych (PPWR), które jest w końcowej fazie zatwierdzania.

Zgodnie z przepisami państwa członkowskie będą musiały zmniejszyć wagę opakowań i podjąć działania, aby osiągnąć założone cele.

W branży opakowań szklanych istnieją obawy, że zostaną oni niesprawiedliwie potraktowani, ponieważ szkło jest stosunkowo ciężkie w porównaniu z tworzywami sztucznymi czy aluminium.

„Światło nie oznacza zrównoważonego rozwoju” – zauważa Vanessa Chesnutt z FEVE, organizacji branżowej reprezentującej europejskich producentów opakowań szklanych.

„Szkło w 100% nadaje się do nieskończonego recyklingu… więc możesz na zawsze przetworzyć jedną butelkę whisky w drugą.”

Chociaż prawdą jest, że recykling szkła jest procesem ciągłym, wytwarzanie szkła, nawet przy użyciu materiałów pochodzących z recyklingu, jest energochłonne.

Większość produkcji szkła polega na spalaniu gazu ziemnego w celu podgrzania surowców w piecu do temperatury 1500°C. Spalanie gazu i podgrzewanie surowców wytwarza dwutlenek węgla.

Piec, który widziałem w akcji w Stoelzle Flaconnage, zużywa około 191 000 kWh energii dziennie – co wystarcza do zasilenia przeciętnego brytyjskiego gospodarstwa domowego przez 12 lat.

Jest to stosunkowo mały piec, podczas gdy większe fabryki mają piece dwukrotnie większe.

Co więcej, piece szklarskie nigdy nie są wyłączane, ponieważ osiągnięcie temperatury roboczej zajmuje 12 dni. Zasadniczo piec będzie działał przez cały dzień, codziennie przez cały okres użytkowania – zwykle od 10 do 12 lat.

Dlatego też przemysł szklarski rozważa przejście z pieców gazowych na piece elektryczne.

Jeśli energia elektryczna będzie pochodzić ze zrównoważonego źródła, ślad węglowy zostanie zmniejszony, co może w znacznym stopniu pomóc przedsiębiorstwom szklarskim w osiągnięciu celu, jakim jest osiągnięcie zerowej emisji netto do 2050 r.

Do niedawna eksploatacja piekarnika zasilanego energią elektryczną była uważana za bardzo kosztowną. Jednak ceny energii elektrycznej stały się bardziej konkurencyjne, dlatego producenci szkła chcą dokonać zmiany.

Stoelzle Flaconnage planuje uruchomienie pieca elektrycznego w Knottingley do 2026 r.

„Kiedy pięć lat temu rozmawiałem z moimi inżynierami, żaden z nich nie wpadłby na pomysł piekarników elektrycznych, ponieważ matematyka nie miała sensu” – mówi pan Rees. „Ale teraz to się zmieniło”.

Jednak piekarniki elektryczne mogą nie być rozwiązaniem dla firm produkujących pojemniki w dużych ilościach, takie jak butelki po piwie. Nawet gdyby udało się wyprodukować wystarczająco duże piekarniki elektryczne, dodatkowy koszt energii elektrycznej byłby nieproporcjonalny.

„w tym czasie [electric furnace tech] „Są one opracowywane głównie z myślą o rynkach niszowych lub małych piecach, które wytwarzają produkty o wysokiej wartości dodanej” – mówi Fabrice Rivet, dyrektor ds. środowiska, zdrowia i bezpieczeństwa w FEVE.

Dodatkowym wyzwaniem w przypadku elektrycznych pieców szklarskich jest podłączenie ich do prądu. Aby obsłużyć dodatkowe dostawy energii elektrycznej, często trzeba modernizować połączenia z siecią elektryczną.

Jednak przemysł szklarski próbuje usunąć niektóre z tych przeszkód.

W Obernkirchen w północnych Niemczech najbardziej zaawansowany na świecie hybrydowy piec szklarski przechodzi próby w Ardagh Glass Packaging (AGP).

Częściowo finansowany przez rząd Niemiec i Unię Europejską i wyprodukowany przez niemiecką firmę Sorge, piec ten jest dużym piecem o pojemności 350 ton – wystarczającej do wyprodukowania około miliona butelek piwa dziennie.

Po osiągnięciu pełnej funkcjonalności będzie zasilany w 80% ze zrównoważonej energii elektrycznej i w 20% z gazu, co według AGP pozwoli zaoszczędzić 45 000 ton dwutlenku węgla rocznie.

Inżynierowie z AGP przeprowadzają końcowy test pieca, wytwarzając szkło w kolorze bursztynowym, które wiąże się z trudną chemią i jest trudniejsze do kontrolowania niż wytwarzanie szkła przezroczystego.

„Nigdy nie przeprowadzono udanej demonstracji produkcji szkła bursztynowego na dużą skalę w procesie pełnej elektrooporyzacji” – mówi. „Jeśli chcesz połączyć maksymalną redukcję emisji dwutlenku węgla z wysokim poziomem koloru, logicznym wyborem będzie szkło bursztynowe lub hybryda”. Joris Goossens, kierownik projektu badawczo-rozwojowego w AGP.

AGP twierdzi, że gdy piec hybrydowy sprawdzi się, kolejnym krokiem może być zastąpienie gazu ziemnego wodorem.

Nawet jeśli branża przestawi się na piekarniki elektryczne lub hybrydowe, nadal ma inne problemy do rozwiązania.

Surowce potrzebne do produkcji szkła, w tym piasek, soda kalcynowana i wapień, podczas ogrzewania emitują dwutlenek węgla. Stanowi około 20% emisji dwutlenku węgla powstającej w procesie produkcji szkła.

Branża ma nadzieję, że wykorzystanie w procesie produkcyjnym większej ilości szkła pochodzącego z recyklingu zmniejszy tę emisję, jednak pozyskanie wystarczającej ilości niechcianego szkła stanowi wyzwanie.

Jeden z naukowców, który studiował branżę opakowań, twierdzi, że rozwiązaniem może być po prostu użycie mniejszej ilości szkła.

W artykule badawczym opublikowanym w 2020 r. Alice Brook, doktorantka na Uniwersytecie w Southampton, stwierdziła: Porównanie wpływu na środowisko pojemników szklanych, plastikowych i aluminiowych i stwierdził, że szkło ma najbardziej szkodliwy wpływ na środowisko.

„Nawet szkło pochodzące z recyklingu wymaga niezwykle dużej ilości energii” – zauważa.

„Hierarchia postępowania z odpadami to redukcja, ponowne użycie, recykling” – mówi. „Powinniśmy mieć mniej opakowań lub powinniśmy je ponownie wykorzystywać, lub powinniśmy je poddawać recyklingowi, jeśli zajdzie taka potrzeba”.