Miljöpåverkan av engångsmuggar och återanvändbara muggar

Den viktiga diskussionen om engångsmuggarnas miljöpåverkan har under de senaste åren ökat. I det här blogginlägget gör vi en jämförelse av pappersmuggar, återanvändbara plastmuggar och keramikmuggar och deras individuella påverkan på miljön, och vi redovisar även för vilka omständigheter som varje mugg är bäst lämpad för. Vi kommer först och främst att fokusera på energin som används för att tillverka varje typ av mugg. Dessutom undersöker vi antalet återanvändningar som krävs för att en återanvändbar mugg ska ha en lägre energiförbrukning per användning än en engångsmugg. Till sist, avslutar vi diskussionen med en djupdykning på hur kopparnas livscykel påverkar deras miljövänlighet.

När jag har skrivit blogginlägget har jag gjort research på ämnet och hittat källor som jag löpande presenterar i inlägget. Alla källor som använts går att finna i slutet av inlägget. 

Hur är de olika muggarna tillverkade? 

Keramikmuggar är till stor utsträckning tillverkade av uppvärmd lera. Leran kommer från marken och bryts vanligtvis nära bäckar och floder. Leran transporteras sedan till produktionsanläggningar där keramikmuggarna sedan tillverkas. Där behöver leran blandas med bland annat kvarts, fältspat och vatten. Därefter formas leran till formen på muggen, för att sedan värmas upp ett antal gånger (beroende på mugg). Uppvärmningsprocessen kräver mycket energi. [1] (Ref.)

Återanvändbara plastmuggar är ofta tillverkade av polypropenplast (PP). Plasten är i första hand tillverkad av naftaolja som består av en liten del råolja. Naftaolja tillverkas under raffineringsprocessen av olja där den delas upp i fraktioner av nafta, väte och andra sorters kol. Plasten skapas därefter i en process som kallas polymerisation där monomerer länkas samman som eten och propen för att bilda polymerkedjor, vilket är vad plasten så småningom består av. Termoplast är vad som används för återanvändbar plast, vilket betyder att plasten mjuknar vid uppvärmning och sedan härdar igen vid kylning(Ref)[2]. Slutligen transporteras plasten till anläggningar där termoplasten formas till plastmuggar genom formsprutning.

Pappersmuggar är tillverkade av träflis som omvandlas till trämassa som sedan mosas till papper. Ett tunt lager PLA eller PE-plast appliceras på pappret för att göra det vattentätt. Det bestrukna pappret transporteras sedan till tillverkare som kan trycka papperet, vika det till en koppform och lägga till en botten.

Vad säger forskning?

Låt oss nu försöka jämföra de olika muggarna med varandra. Professor Martin B. Hocking analyserade energianvändningen av engångs- och återanvändbara koppar redan 1994 [4](Ref). Det är den senaste forskningen vi kunde finna på området, och det är även med stöd av hans forskning som vi gör jämförelsen av de olika muggarna. 

En keramikmugg kräver 14,1 MJ (14 100 KJ) för att tillverkas. En återanvändbar plastmugg kräver 6,3 MJ (6 300 KJ) att tillverkas, och en pappersmugg kräver 0,5 MJ (500 KJ). Som vi kan se går det åt betydeligt mer energi i tillverkningen av den återanvändbara plastmuggen, jämfört med den i papper. Med andra ord, skulle en plastmugg användas behöva 12 gånger för att vara lika energieffektiv som en pappersmugg. Keramikmuggen skulle behöva användas 28 gånger jämfört med en pappersmugg. 

Låt oss nu titta på om vi lägger till energin som går åt av rengöringen av muggarna. Martin B. Hocking menar att en kommersiell diskmaskin kräver mellan 80 och 120 KJ för att rengöra en enda kopp i en en hel disk. Den höga energinivån beror på energin som går åt till att hetta upp kyla ned vattnet igen på kort tid. En kommersiell diskmaskin har en tvättcykel, en sköljcykel och värmer vattnet till skållning på 80 grader.[5]

När analysen gjordes under 1994 var diskmaskinerna i hemmen dock inte lika effektiva som idag, och dagens kommersiella diskmaskiner använder därmed inte lika stor mängd energi. Energiförbrukningen kan också variera från maskin till maskin.

Att ta hänsyn till är även skillnaden mellan den energi som används för diskning av muggarna och den energi som går åt i kraftverk för att producera elen som diskmaskinen använder. Kraftverkens effektivitet skiljer sig mellan land till land och från energikälla till energikälla. Använder vi Tyskland som exempel, har de 6 huvudsakliga energikällor.(REF) [6] Det genomsnittliga kraftverket i Tyskland levererar 60 % av energin från bränslet det förbränner, även med förnybar energi i beräkning. Därmed måste vi dela energin som används i diskmaskinen med 0,60 för att få ett resultat som bättre skildrar energiförbrukningen som går åt för att tvätta återanvändbara koppar. Genom att dividera energin i en diskmaskin, 80 KJ, med 0,60 får vi ett resultat på 133 KJ för att diska en enda kopp.

Går vi tillbaka till en beräkning som nämndes tidigare i inlägget måste en återanvändbar plastmugg användas minst 17 gånger för att vara lika effektiv som en pappersmugg och en keramisk mugg måste då användas 38 gånger för att vara lika effektiv.

De beräknade värdena för varje teknik är de bästa som går att finna. Det innebär också att  KJ varierar mycket beroende på om tillverkningsanläggningen är ineffektiv. Som tidigare nämnt, måste vi också ta hänsyn till att de värden som används i denna artikel är från Martin B. Hockings analyser som genomfördes 1994. Således har en del saker naturligtvis förändrats sedan dess.

Energiförbrukningen för engångsartiklar och återanvändbara koppar varierar också beroende på om de återvinns eller används för biomassa som energikälla.

En passerad keramikmugg har inget återvinningsvärde. Däremot kan den, om den återvinns på rätt sätt, krossas och användas för att tillverka isolering och andra material. Om plastmuggar skickas till plaståtervinning och om pappersmuggar skickas till förbränningsanläggningar istället för deponi, har de båda en återvinningsbar energifördel. Det betyder att de kan återanvändas för att skapa ny plast eller brännas för att skapa värme eller elektricitet och därmed minska behovet av andra energikällor som olja eller kol. De återanvändbara plastmuggarna har en återvinningsbar energi på 2364 KJ för varje kopp vilket motsvarar lite mer än en tredjedel av tillverkningskostnaden. Pappersmuggarna har en återvinningsbar energi på 166 KJ för varje kopp vilket också motsvarar en tredjedel av tillverkningskostnaden.

Subtraherar vi den återvinningsbara energianvändningen, hamnar vi på ett energiutnyttjande på 3936 KJ/kopp för en återvinningsbar plastmugg och 383 KJ/kopp för en pappersmugg. Den keramiska muggen förblir densamma.

Insamlingen av plast i återvinningsverksamhet har beräknats ha energikostnader på 0,28-0,40 KJ/g och 26,7 KJ/g.[7] Här kan vi anta att energikostnaderna för att återvinna papper. Denna ekvation beror naturligtvis på vikten av individuella koppar. En standard återanvändbar plastmugg väger 75,4 g/kopp och våra pappersmuggar väger 9,34 g/kopp. För att summera siffrorna för energi som används vid produktion, användning och återvinning av kopparna kommer den återanvändbara plastkoppen då att använda 5971 kj och pappersmuggarna kommer att använda 635 kj under livscykeln. Men vi ska naturligtvis bara återvinna kopparna där energikostnaderna kan hållas låga. I vissa länder som Danmark återvinns inte pappersmuggar både för att de inte har systemen för att återvinna dem, men också för att de använder pappersmuggar för biobränsle som kategoriseras som förnybar energikälla.

Hur ser livscykeln ut på muggarna? 

Energiförbrukningen för engångsartiklar och återanvändbara koppar varierar också beroende på hur de antingen återvinns eller används för biomassa som energikälla.

En kasserad keramisk kopp har inget återvinningsvärde, men den kommer, om den återvinns på rätt sätt, att krossas och sedan användas för att tillverka isolering och andra material. Om plastmuggar skickas till plaståtervinning och om pappersmuggar skickas till förbränningsanläggningar snarare än deponi, har de vad som kallas en återvinningsbar energifördel. Det betyder att de kan återanvändas för att skapa ny plast eller brännas för att skapa värme eller elektricitet och därmed minska behovet av andra energikällor som olja eller kol. De återanvändbara plastmuggarna har en återvinningsbar energi på 2364 KJ för varje kopp vilket motsvarar lite mer än 1/3 av tillverkningskostnaden. Pappersmuggarna har en återvinningsbar energi på 166 KJ för varje kopp vilket motsvarar 1/3 av tillverkningskostnaden.

När vi subtraherar den återvinningsbara energianvändningen, hamnar vi på ett energiutnyttjande på 3936 KJ/kopp för en återvinningsbar plastmugg och 383 KJ/kopp för en pappersmugg. Den keramiska koppen förblir densamma.

Insamling av plast i återvinningsverksamhet har beräknats ha energikostnader på 0,28-0,40 kj/g och 26,7 kj/g.[7] Vi kan anta att det är liknande energikostnader för att återvinna papper, men ekvationen beror naturligtvis på vikten av de individuella kopparna. En standard återanvändbar plastmugg väger 75,4 g/mugg och våra pappersmuggar väger 9,34 g/mugg. 

För att summera siffrorna av den energi som används vid produktion, användning och återvinning av muggarna kommer den återanvändbara plastmuggen att bruka 5971 KJ och pappersmuggarna kommer att bruka 635 KJ under sin livscykel. Dock ska vi naturligtvis bara återvinna muggarna där energikostnaderna kan hållas låga. I en del länder, Danmark inkluderat, återvinns inte pappersmuggarna för att det inte finns återvinningssystem för det. I tillägg används pappersmuggarna istället för biobränsle som också kategoriseras som en förnybar energikälla.

Slutsats

Siffrorna som använts i denna artikel har baserats på energikostnader vid produktion av muggarna, transport och hur de slutligen kasserats. Dessa faktorer varierar också från land till land. Några riktlinjer när det kommer till under vilka omständigheter som var enskild mugg är bäst lämpad för, är att engångsmuggarna är bäst lämpade för situationer där du bara ska använda dem ett par gånger. De återanvändbara muggarna är å andra sidan är mer lämpade för kontorsbyggnader och i hemmet där de kan användas flera gånger.

Om du har några frågor, kommentarer eller andra funderingar är du varmt välkommen att skriva till mig på [email protected] eller ringa mig på +45 30 69 21 89. Då kan jag alltid hjälpa dig att hitta med mer information eller svara på andra förfrågningar.

---

[1] https://ceramiccoffeecup.wordpress.com/manufacturing-process/

[2] https://www.plasticseurope.org/en/about-plastics/what-are-plastics/how-plastics-are-made

[3] https://en.wikipedia.org/wiki/Paper_cup

[4] Reusable and Disposable cups: An Energy-Based evaluation – Martin B. Hocking.

[5] http://www.jasonmunster.com/disposable_cups-1/

[6] https://www.cleanenergywire.org/factsheets/germanys-energy-consumption-and-power-mix-charts[7] Thrift in packaging and marketing – R. S. Berry and H. Makino Energy