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Plastica riutilizzabile: considerare l'ambiente, i test e la fine del ciclo di vita nella progettazione

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La riutilizzabilità ha un impatto importante sull'impronta dei rifiuti di plastica, sul consumo di energia e sulla riduzione delle emissioni e dei rifiuti. In diretta opposizione al tema della plastica monouso, le plastiche durevoli e riutilizzabili sono un'alternativa sostenibile e preferita dai consumatori per ridurre gli sprechi.


Definire il riutilizzo

Il riutilizzo consiste nel creare prodotti destinati ad avere una maggiore durata e ad essere utilizzati (o riutilizzati) più volte dallo stesso utente finale.

Come seconda fase della gerarchia dei rifiuti, la riutilizzabilità è una strategia efficace per ridurre gli sprechi, garantire la durata e una qualità più duratura delle materie plastiche.

Progettare prodotti in plastica riutilizzabili

Per ottenere il riutilizzo capacità, è necessario rispondere a due domande: come verrà utilizzato e per quanto tempo? È fondamentale che la selezione del materiale plastico riutilizzabile sia collegato e possa resistere all'ambiente in cui è destinato a vivere.

Ambiente

Quando si considera come verrà utilizzato il prodotto finale, è necessario rispondere anche ad altre domande, come dove verrà utilizzato, in quale ambiente e per quale scopo. Le risposte a queste domande determinano i materiali utilizzati per garantire che il prodotto prosperi nell'ambiente riutilizzabile previsto.

Ad esempio, se si tratta di un prodotto che trascorrerà la maggior parte del tempo all'aperto, resistendo agli agenti atmosferici, come sole, pioggia e vento. Se si progetta un prodotto in plastica riutilizzabile senza tenere conto di questi fattori, non durerà il tempo necessario per essere un prodotto durevole.

Selezione dei materiali

La selezione del materiale e degli additivi ottimali per un'applicazione è una fase iniziale fondamentale del processo di progettazione. I progetti di prodotti riutilizzabili devono essere costruiti per durare. Ciò si ottiene con una gamma di additivi polimerici, come antiossidanti, stabilizzanti termici, assorbitori UV, modificatori e una selezione di resine che soddisfano le esigenze del ciclo di vita, la sterilizzazione e la riutilizzabilità.

Prendete in considerazione un bicchiere di plastica riutilizzabile. La selezione dei polimeri e i pacchetti di additivi devono resistere a temperature e pressioni elevate durante un ciclo di lavastoviglie, mentre la struttura deve resistere alla prova del tempo da parte dell'utente. Quando i consumatori pagano di più per prodotti durevoli, devono beneficiare della longevità del prodotto.

Il futuro della selezione di materiali plastici riutilizzabili

I prodotti in plastica riutilizzabili da fonti rinnovabili sono il futuro della sostenibilità. Facili da rifornire e progettati per durare, il loro utilizzo andrà a beneficio del settore, perché:

  1. Non dipenderemo più esclusivamente dai materiali petrolchimici
  2. Alloceremo risorse per sviluppare e ottimizzare le fonti rinnovabili; e
  3. ridurremo gli sprechi complessivi aumentando i cicli di vita dei prodotti riutilizzabili con un solo utente finale.

Lo sviluppo ha una strada da percorrere per trovare materiali di origine rinnovabile che siano sufficientemente resistenti da essere riutilizzabili e sostenibili. Alcune aziende stanno sviluppando prodotti con materiali da fonti rinnovabili, ma non dispongono di un piano adeguato per la fine del ciclo di vita, interrompendo il flusso del riciclaggio o potrebbero finire in luoghi in cui non dovrebbero essere gettati, con conseguente greenwashing. Se i prodotti non possono essere smaltiti in modo appropriato, non possono essere considerati sostenibili e stanno semplicemente contribuendo a un altro problema del ciclo.

Test sui prodotti in plastica riutilizzabili

Test approfonditi sui prodotti svolgono un ruolo fondamentale per garantire che il design di qualsiasi prodotto soddisfi le esigenze dell'uso finale del prodotto, analogamente ai tradizionali test di progettazione dei materiali. Il collaudo dei prodotti può richiedere molto tempo e denaro, ma è una necessità. I metodi di test di resistenza meccanica, chimica e di resistenza all'aperto e all'interno sono fondamentali per garantire la qualità, le prestazioni e la durata del prodotto finale.

I test meccanici

I test meccanici valutano la durata della plastica riutilizzabile, tenendo conto della sua resistenza agli urti, alla flessione, alla resistenza ai graffi e altro ancora per garantire la longevità del prodotto. Questa forma di test è piuttosto rapida da eseguire perché i risultati sono immediati. Con i test meccanici, sono comuni anche più iterazioni per determinare le concentrazioni di additivi. Ad esempio, consideriamo una bottiglia. L'utente finale deve essere in grado di utilizzarla tutti i giorni e non rompersi in caso di caduta o graffi per tutta la sua durata.

Test di resistenza chimica

Con i test chimici, sostanze chimiche come oli e acidi vengono sottoposte ai prodotti per testarne la reazione e la durata, segnalando variazioni in aspetti quali peso, dimensione, aspetto e resistenza. Dopo il test, verranno utilizzate prove visive come crepe, opacità, decomposizione, screpolature e altri segni per aiutare a ottimizzare il design e prevenire tali fenomeni. Prendiamo ad esempio le posate di plastica riutilizzabili. L'utente finale deve essere in grado di mangiare con questo utensile e non farlo degradare quando incontra oli o grassi negli alimenti.

I test di resistenza all'aperto e al chiuso

L'ambiente in cui vive un prodotto gioca un ruolo fondamentale nella progettazione. Questo test consente di valutare la resistenza dei materiali nel punto in cui finisce il prodotto.

Test all'aperto

Ad esempio, si consideri un prodotto per esterni che ogni famiglia possiede: i bidoni della spazzatura. Questi sono realizzati con pigmenti, polimeri e additivi per creare una struttura che può prosperare e essere riutilizzata anno dopo anno. A seconda della durata e dell'uso previsti del prodotto, questa fase di test può richiedere un minimo di 500 ore, fino a più di 5.000 ore

Con i prodotti per esterni, la mappa del chilo di Langley (Kly) viene comunemente utilizzata per calcolare il tasso di aggiunta di additivi e la qualità di pigmenti e polimeri. Questo mostra la radiazione solare all'anno e viene mappata in tutto il mondo per regione. Ad esempio, un prodotto destinato a prosperare nel Nord Europa è molto diverso dal Sud Europa; un prodotto per esterni fatto per durare 10 anni può durare meno della metà della sua vita utile in aree con più Kly.

Test in ambienti chiusi

Ad esempio, si consideri un bicchiere di plastica riutilizzabile. Ciò deve avere una resistenza alle alte temperature per resistere alla lavastoviglie senza degradare o deformare il prodotto.

La sfida della fine del ciclo di vita

La sfida principale della fine del ciclo di vita delle materie plastiche riutilizzabili riguarda l'istruzione e lo sviluppo. Vediamo due ostacoli:

  1. I consumatori sono ancora confusi su come smaltire alcune materie plastiche riutilizzabili
  2. I servizi di raccolta sono ancora in fase di sviluppo per riportare meglio gli articoli riutilizzabili nei flussi di riciclaggio, ma non sono ancora completamente implementati oggi

Questi due aspetti devono essere allineati per passare a un'economia circolare.

Alcune aziende stanno pianificando di sviluppare i propri metodi di riciclaggio interni per tali prodotti, mentre altre aspetteranno i governi e il riciclaggio organizzazioni per svilupparlo nei prossimi anni.

I risultati del riutilizzo

Come cambiamento verso la plastica riutilizzabile diventa più popolare, assisteremo a un cambiamento di mentalità nei consumatori. I consumatori stanno già diventando più consapevoli dei beni sostenibili che acquistano e con il crescente tema del riutilizzo, i consumatori diventeranno più attenti, prendendosi la responsabilità di riutilizzare prodotti che ritengono possano essere riutilizzati, anche se non sono stati progettati in questo modo.

Inoltre, l'aumento della riutilizzabilità consente di consumare meno materiale per lo stesso scopo. Con le sfide della catena di fornitura che sono state all'ordine del giorno negli ultimi due anni, la creazione di un prodotto durevole costruito per essere utilizzato ripetutamente dal consumatore ridurrà la quantità di materiali necessari per sviluppare i prodotti e ridurre la quantità di rifiuti da smaltire in discarica.

Con l'aumento della tendenza verso prodotti riutilizzabili e l'esplorazione di nuovi mercati e applicazioni ogni giorno, il potenziale di riutilizzabilità è infinito e continuerà a crescere e cambiare nei prossimi anni.

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