Санкт-Петербургский государственный университет КУРМАНБАЕВА КАЗИЗА Выпускная квалификационная работа ПЕРСПЕКТИВЫ МАССОВОГО РАЗВИТИЯ И ВНЕДРЕНИЕ БЕЗОПАСНОЙ БИОРАЗЛАГАЕМОЙ УПАКОВКИ В КРУПНЫХ ПРОДУКТОВЫХ РЕТЕЙЛЕРАХ РОССИИ (НА ПРИМЕРЕ AUCHAN HOLDING) Основная образовательная программа магистратуры «Экологический менеджмент» Профиль экологический менеджмент Научный руководитель: к.т.н., доцент БОБЫЛЕВ Николай Геннадьевич Рецензент: к.б.н., ГРАЧЕВА Юлия Александровна Санкт-Петербург 2018 Аннотация В настоящей работе рассмотрены размеры и темпы роста производства и потребления биоразлагаемых упаковок в мире. Выслеживается ценовая политическая деятельность и последующие тенденции становления рынка биоразлагаемых полимеров. Проведен обзор законодательной базы и возможности государственной поддержки биоразлагаемой упаковки, для широкого использования ее в крупных продуктовых ретейлерах России. Аргументированы пути становления производства биоразлагаемых упаковок в РФ, а также необходимость законодательной и гос. помощи при ее изготовлении и внедрении. In this paper, we consider the size and growth rates of production and consumption of biodegradable packagings in the world. The price political activity and the subsequent tendencies of formation of the market of biodegradable polymers are traced. The review of the legislative base and the possibility of state support of producers of biodegradable packaging in various countries of the world, including Russia. The ways of formation of biodegradable packaging in the Russian Federation are argued, as well as the need for legislative and state assistance in the manufacture and wide implementation. 2 СОДЕРЖАНИЕ Введение .................................................................................................................................... 4 ГЛАВА 1. ТРАДИЦИОННАЯ И БИОРАЗЛАГАЕМАЯ УПАКОВКА ............................. 11 1.1. Традиционная упаковка .......................................................................................... 11 1.2. Биоразлагаемая упаковка ........................................................................................ 14 1.2.1. Полигидроксиалканоаты ...................................................................................... 17 1.2.2. Полилактиды ......................................................................................................... 17 1.2.3. Другие сложные полиэфиры. ............................................................................... 18 1.2.4. Пластмассы на основе крахмала. ......................................................................... 19 1.2.5. Другие биологически разлагаемые пластмассы ................................................. 19 ГЛАВА 2. УПРАВЛЕНИЕ УСТОЙЧИВЫМ РАЗВИТИЕМ. КОНЦЕПЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПЕРЕХОДА ................................................................................. 21 2.1. Переход к биоразлагаемым упаковкам, как устойчивое технологическое развитие .............................................................................................................................................. 22 ГЛАВА 3. КЛЮЧЕВЫЕ ФАКТОРЫ БИОРАЗЛАГАЕМОЙ УПАКОВКИ ...................... 24 3.1. Технико-экономическое обоснование ....................................................................... 24 3.2. Технические барьеры/драйверы ................................................................................. 25 3.3. Барьеры производства биопластиков в России ......................................................... 26 3.4. Ценовые барьеры ......................................................................................................... 29 3.5. Барьеры, связанные с поставкой сырья ..................................................................... 30 ГЛАВА 4. УПРАВЛЕНИЕ ОТХОДАМИ ПЛАСТМАСС В РОССИИ И МИРЕ ............. 31 4.1. Индустрия биоразлагаемой упаковки в России ........................................................ 33 4.2. Текущее состояние и перспективы развития рынка биоразлагаемой упаковки в России .................................................................................................................................. 36 ГЛАВА 5. ЖИЗНЕННЫЙ ЦИКЛ БИОРАЗЛАГАЕМЫХ ПЛАСТИКОВ ........................ 43 ГЛАВА 6. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КЛЮЧЕВЫХ ПРЕПЯТСТВИЙ ВНЕДРЕНИЯ И РАЗВИТИЯ БИОРЗЛАГАЕМОЙ УПАКОВКИ .................................................................. 45 6.1. Определение ключевых проблем ............................................................................... 45 6.2 Идентификация ключевых драйверов ........................................................................ 47 6.3 SWOT-анализ ................................................................................................................ 48 6.4. Предлагаемая цепочка создания стоимости для биоразлагаемых пластмасс ........ 51 ГЛАВА 7. РЕЗУЛЬТАТЫ ...................................................................................................... 52 ОБСУЖДЕНИЕ И ВЫВОД ................................................................................................... 55 СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ............................................................... 57 3 Введение Сегодня индустрия упаковки сильно зависит от пластмасс, полученных из нефти, которые вызывают озабоченность в отношении, как экономики, так и окружающей среды. В связи с постоянным увеличением розничного товарооборота, в мире растет и рынок упаковки. По итогам 2015 года всего в мире было потреблено примерно 225 млн. тонн тарной продукции, в то время как в 2000 году объем потребления составлял 150 млн. тонн. Крупнейшим потребителем является Китай, объем рынка упаковки которого в 2015 году составил 68 млн. тонн; объем рынка России в том же году оценивался в 4,6 млн. тонн. К 2030 году прогнозируется увеличение объемов рынка на 30%(Global Packaging Alliance, 2015). Важно отметить, что роль упаковки теперь вращается вокруг трех концепций: экологических, экономических и социальных, охватывающих аспекты устойчивости. Недавние тенденции на рынке упаковки ЕС проявляют интерес к «зеленой» упаковке, то есть упаковке из перерабатываемых материалов, вторичных материалов и биоразлагаемых материалов. Некоторые из немногих заслуживающих упоминания исследовательских групп, которые имеют представление об упаковке из возобновляемых материалов – проекты: Food Biopack, SustainPack, SustainComp, SUNPAP, FlexPakRenew, RenerFunccBarr и VTT (Johanson и др. 2012). В настоящее время идет дискуссия по перепроектированию и открытию новых упаковочных материалов, но процесс в целом очень сложный. Связанно это в первую очередь со сложностью в согласовании четырех ключевых игроков рынка: производителями упаковок, потребителями товаров, розничными государственного управления и торговли. торговцами и органами Конечный потенциал в этом секторе не реализуется, поскольку неопределенность, с которой сталкиваются инвесторы, в силу законодательных вопросов высока в нынешних неустойчивых экономических ситуациях (Стаффан Якобсон, 2008). Ключевая проблема данной магистерской работы связана с концепцией устойчивости применительно к технологии упаковки и ее восприятию субъектами и анализе потенциала рынка упаковки на основе биосовместимости, поскольку ключевые игроки в цепочке создания стоимости находятся под влиянием голоса клиентов. Основная доля упаковки заключается в пищевой промышленности и производстве напитков, которая является стабильным и нециклическим рынком, 4 постоянно растущим и главным образом, полагающимся на материалы из металла и пластика. На следующей диаграмме показана основная доля пищевой упаковки пластмассовой промышленности, которая мотивирует цель проведения исследований по этой теме (PlasticEurope Market RG, 2012). 400 350 300 250 200 150 100 50 0 1950 1976 1989 2002 2009 2010 … 2050 Диаграмма. 1. Рост мирового производства пластмасс, 1950-2050 (млн.т) Актуальность. Пластмассы на основе синтетических полимеров – материалы невероятно удобные. Но за удобство всегда приходится плотить. Пластиковый мусор не только портит внешний вид городов и окраин, но также теперь остро стоит проблема загрязнения мирового океана частичками пластика. По расчетам, сделанным экономистами фонда Ellen MacArthur Foundation, к 2050 году пластика в море станет не меньше, чем рыбы. Результаты исследования были представлены на открытии Всемирного экономического форума, который прошел в Давосе с 21 по 23 января 2016 года. Согласно проведенному на форуме опросу, в котором приняло 750 человек, главным риском, угрожающим стабильности мирового экономического комплекса, считаются экологические проблемы. По приблизительным оценкам на 2014 год, общий вес пластиковых частиц, которые находятся в океанических водах, будет равен примерно 250,000 тонам, но с большой вероятностью можно говорить, что эта цифра занижена. Согласно расчетам экономистов, если ничего не предпринимать (сценарий business as usual) производство пластика к 2050 году вырастит в 4 раза. 5 Вопрос снижения объемов производства пластмассы затрагивает не только тему отходов, но также и объемы выбросов парниковых газов, снижение которых по результатам Парижского климатического саммита, прошедшего в декабре 2016 года, всеми странами мира признано одной из первоочередных задач. Поэтому исключительно актуальным представляется разработка и совершенствование технологии производства путей решения данной проблемы, одной из которых может стать распространение биополимеров. Цель. Охарактеризовать текущее состояние и перспективы развития рынка биоразлагаемой упаковки в России. Задачи: - Оценить перспективы массового развития и внедрение безопасной биоразлагаемой упаковки в крупных продуктовых ретейлерах России. - Определить объем и темпы роста производства биопластиков и биопластмасс. - Охарактеризовать структуру потребления биопластиков и биопластмасс в - Охарактеризовать конкурентную ситуацию на рынке биопластиков и мире. биопластмасс в России. - Определить ключевые факторы, определяющие текущее состояние и развитие рынка биопластиков и биопластмасс в России. - Определить факторы, препятствующие росту рынка биопластиков и биопластмасс в России. Метод анализа. В данной работе анализируется информация, основанная на артикуляции рынка, т.е. процесса преобразования расплывчатых взглядов и мнений людей в конкретные формулы и требования, и их озвучивание. То есть в отношении эволюции ниши в продукт основного потока, путем изучения степени артикуляции рынка применительно к технологии зрелости, биопотенциала, системы управления отходами и ключевыми факторами, например: цены, оценки жизненного цикла и барьеров применения. Следовательно, вопросы исследования: 1) Каковы факторы, которые мотивируют принятие упаковки на основе биосовместимости? 2) Каковы факторы, которые препятствуют принятию упаковки на основе биосовместимости? 6 Объем упаковочных продуктов на основе биосовместимости огромен, а характер продуктов на основе биологической упаковки с точки зрения упаковки пищевых продуктов разнообразен. Настоящая работа посвящена перспективам принятия или отклонения биоразлагаемых упаковочных материалов на основе биосовместимых материалов. Поскольку упаковочные материалы могут быть биосовместимы с биодеградируемыми и компостируемыми, эта работа также поможет отличить различные категории упаковочных материалов на основе биосовместимости и полностью сосредоточиться на биоразлагаемых упаковочных материалах. Исследование ориентировано на экономические и экологические вехи в контексте устойчивости. Из-за высокой конфиденциальности не раскрыта ключевая информации о цене и технологической зрелости от владельцев и поставщиков брендов, что заставило использовать вторичные источники для проведения исследований. С географической точки зрения исследование ограничивается только российской промышленностью. Результаты могут применяться или не применяться к другим рынкам. Только ключевые игроки в отрасли опрошены из-за ограниченности времени. Формулирование проблемы. Первым шагом на пути изучения исследовательского вопроса было предварительное изучение потребности в упаковке на основе биосовместимости. Начальный этап занял более 4-5 недель. Это был самый важный момент в исследовании, так как работа вместе со специалистами Greenpeace Россия и такими компаниями как, «ЕвроБалт», включала понимание рабочей этики, терминологии упаковки и сертификации. Курс включал консультации с профессорами, включая некоторых промышленных экспертов. Период до подготовки к исследованию помог структурировать, организовать и подготовить первоначальные размышления о проблеме. Анализ охватывает как промышленные, так и академические перспективы. Так же, целью исследования является рассмотрение перспектив, благоприятствующих инкубации таких биобезопасных устойчивых упаковочных материалов в цепочке создания стоимости, то есть владельцев брендов, поставщиков и связанных с ними учреждений. Кроме того, предприняты значительные усилия для того, чтобы судить о том, насколько артикулируются рамки, когда речь заходит об упаковке на основе биоматериалов со ссылкой на технические и технологические спецификации, политику правительства, культурные и психологические факторы, производственную сеть, рынок, окружающую среду, социальные факторы, сеть обслуживания и инфраструктуры. 7 Рисунок составлен автором Рис 1. Структура диссертации Опросы и интервью (структурированные и полуструктурированные) – это наилучший вариант для изучения отношения потребителей и производителей к упаковки на основе биосовместимости. Полученные данные могут рассматриваться как ценный вклад в литературу об упаковке на основе биосовместимости. Больше опросов и интервью было сделано после первых 4-5 недель практики. Опросы помогли не только выработать текущую ситуацию, но и сузить проблему. Они дали много удивительных фактов, которые сделали индуктивный подход дедуктивным. Следует отметить, что обзор литературы и опросы проходили параллельно друг другу. Процесс проведения опросов и собеседований продолжался до конца магистерской диссертации, чтобы извлечь максимальную информацию. Все интервью с потребителями проводились в присутствии администрации компании Auchan Holding. На начальном этапе в контексте неофициального наблюдения за покупателями, ассортиментом представленной упаковки в розничных торговых сетях, полуструктурированные интервью помогли представить более общую картину динамики упаковки. Вопросник был разработан в соответствии с соглашением со стороны руководителей компаний, чтобы получить максимальную полезную информацию из правильного сегмента рынка. Анкета включала в себя как открытые, так и закрытые вопросы с разделом, где они могут свободно писать свое мнение. Опросы были разработаны для извлечения точной информации, но частота ответов была очень низкой, 15%. Отсутствие респондентов объяснялось главным образом занятостью, нежеланием отвечать и маленьким объемом знаний или отсутствием знаний об упаковке на основе биосовместимости. Опрос больше полагался на готовность респондентов и не оказывал давления или не заставлял их отвечать при отсутствии желания. 8 На основе результатов опросов был проведен эмпирический анализ с использованием вторичных ресурсов. Ключевыми элементами, полученными в результате обследований, являются: 1) Цена 2) Технологическая зрелость 3) Предоставление сырья 4) Барьеры применения 5) Дополнительные технологии 6) Законодательство Все структурированные формальные интервью проводились вместе с хорошо продуманным представлением (при согласовании с компанией). научным руководителем и Интервью в основном проводились в Санкт-Петербурге из-за географического удобства. Следует отметить, что вопросник, сформулированный после интервью с полуструктурой и результатами опроса, не был полностью использован для встречи с официальными лицами компаний. Формальные интервью проводились больше для того, чтобы определить, что ключевые игроки ищут и как биобезопасная упаковка полезна или бесполезна для них. Интервью носили качественный характер, а авторские знания больше полагались на обзор литературы и знания, полученные от Greenpeace. Другие интервью проводились по телефону или онлайн из-за нехватки времени. Литературный обзор. Литературный обзор также был важным вкладом в работу, особенно при составлении результатов анализа жизненного цикла. Эта методология помогла понять эволюцию ниш в разных отраслях. Он также помог в определении вопросов исследования, выборе соответствующих случаев и определении методов сбора и анализа данных, подготовке к сбору качественных данных и анализе данных для подготовки окончательного решения. Надежность и достоверность. Надежность - это мера того, в какой степени такие же результаты могут быть достигнуты путем повторения той же процедуры, принятой для получения результатов ранее (Collin and Hussey, 2009). Вопрос надежности сложен, так как были получены разные ответы по одному и тому же вопросу от разных респондентов. Таким образом, существует высокая вероятность того, что, если собеседование будет расширено с большим количеством интервьюируемых, ответ может варьироваться, изменяя надежность диссертации. Процесс собеседования включал взаимодействие с людьми на разных руководящих должностях, поэтому можно предположить, что представители компаний в той же 9 профессиональной категории могут иметь сходные мнения. Справедливость - это мера выравнивания эмпирических результатов с формулировкой проблемы и исследовательским вопросом (Collin and Hussey, 2009). Достоверность работы может быть гарантирована в различных связаных друг с другом главах. Процесс анализа. Для извлечения ценной информации, необходимой для проекта, была принята стратегия, которая заключалась в проведении обширных исследований на основе эксклюзивного вопросника, упомянутого в приложении А. Интервью проводились с разными игроками рынка, чтобы понять перспективы разных источников по цепочке создания стоимости. Опрошенные компании упоминаются в приложении B. Что касается компаний по упаковке продуктов питания, то список бесконечен, поэтому не широко охвачен. Стратегия заключалась в том, чтобы провести интервью с ключевыми игроками, т.е. с обладателями большой рыночной доли на рынке, поскольку они являются наиболее влиятельными и подающими пример. Ниже приводятся общие рамки реализации стратегии. Рисунок составлен автором Рис.2. Цепь поставки упаковочного материала Для принятия продукта как упаковка на основе биосовместимости, крайне важно понимать текущую динамику упаковочных материалов и атрибутов, связанных с упаковкой. Для этого был составлен SWOT-анализ. Он проводится на основе проведенных интервью и опросов. Список опрошенных компаний приведен в Приложении C. Полученные результаты указаны в заключительной главе. 10 ГЛАВА 1. ТРАДИЦИОННАЯ И БИОРАЗЛАГАЕМАЯ УПАКОВКА Традиционная упаковка 1.1. Упаковка - неотъемлемая часть современной жизни. Нас окружают различные упаковки – яркие, привлекающие внимание; оригинальные, облегчающие использование содержимого; информативные. Предназначение упаковок самое разнообразное – защита и обеспечение сохранности товара, обеспечение транспортирования, гарантия качества, реклама и другие. Упаковка используется в повседневной жизни, являясь при этом олицетворением перемен(Kuruppalil 2011). . Достаточно трудно дать точное и полное определение упаковки, поскольку она обладает большим количеством свойств и выполняемых функций. Зачатую упаковка рассматривается только как тара, а только потом отмечаются такие ее достоинства, как облегчение транспортирования, внешняя привлекательность, удобство потребления упакованного товара, пригодность к обработке и повторной переработке и наконец, ее безопасность для окружающей среды. Самое важное в упаковке то, что для удобства потребления товара ее кто-то комплектует. Если продавец заранее разложит товар в пакет (тару) и прикрепит к нему этикету, т.е. объединит товар и тару, осуществит предпродажную подготовку, даст информацию о товаре – это уже упаковка. В соответствии с ГОСТ 17527-2014 (ISO 21067:2007) упаковку рассматривают как средство или комплекс средств. Почему в определении говорится «комплекс средств»? Это связано с тем, что упаковка – многослойная система, включающая в себя, например, потребительскую и транспортную тару. В вою очередь, и потребительская и транспортная тара тоже являются многослойными. Картонные коробки могут состоять из комбинации только плоских или плоско гофрированных слоев. Они могут быть упакованы дополнительно в пленку или перевязаны и т.д. Потребительская упаковка обычного туалетного мыла в среднем состоит из 4-5 слоев (упаковочная бумага, картон, подпергамент и др.). Каждый из слоев упаковки отличается толщиной и выполняемой функцией. Многослойность упаковки напоминает многослойность одежды: некоторые части одежды служат для украшения, другие – для сохранения прочности, третьи – для формоустойчивости деталей и т.д. С другой стороны, многослойность упаковки затрудняет повторную переработку и загрязняет окружающую среду. 11 Для предприятий – производителей, торговых организаций упаковка – заключительный этап всей торговой компании. Упаковка это также и проявление культуры и поэтому она зависит от особенностей культуры конкретной страны. К сожалению, в России ситуация осложняется из-за отсутствия достаточного количества высококвалифицированных кадров и упаковочной индустрии. Мировая упаковочная индустрия — один из наиболее крупных, диверсифицированных и конкурентных секторов мировой экономики, который развивается быстро и стабильно. Этому способствует ее огромный потенциал. Более 100 тыс. компаний по производству упаковочных материалов, упаковки и оборудования расположены во всех регионах планеты. На них работает более 5 млн человек, а объем производимой ими продукции за последние 10 лет увеличился в 1,5 раза, достигнув в 2013 г. $ 650 млрд (диаграмма 2) (Кривошей В.Н, 2010) 700 600 500 400 300 200 100 0 Объем производства, $ млрд. 2003 2008 2013 445 545 650 Диаграмма составлена автором на основе данных Кривошей, 2010 Диаграмма.2. Объем производства мировой упаковочной продукции Основным региональным рынком упаковки сегодня является Азия (36 % продаж в ценовом выражении), далее идут Северная Америка и Западная Европа, Восточная Европа, Южная и Центральная Америка (рис. 3) 12 Азия 8% 5% Северная Америка 6% 36% Западная Европа Восточная Европа 22% Южная и Центральная Америка Другие 23% Рисунок составлен автором на основе данных WPO Рис. 3. Структура региональных рынков упаковки, % На рисунке 4 и 4.1 приведена структура мирового рынка упаковки, из которой следует, что к 2019 г. объем потребления ПЭТ-тары в мире еще более возрастет по сравнению со стеклянной и металлической тарой. Некоторые эксперты прогнозируют в ближайшие годы перепроизводство пищевого ПЭТ, объясняя это избыточными мировыми мощностями, снижением веса ПЭТ бутылок, использованием отходов ПЭТ и т.п. (Masardi N, 2015) Гибкая полимерная упаковка 12% 2% ПЭТ бутылки 3% 29% Стеклянные бутылки 4% Складные картонные коробки 5% Фольга/бумага 7% 12% 7% 9% 10% Металлические банки для напитков Тонкостенные пластиковые контейнеры Гибкая бумажная упаковка Рисунок составлен автором на основе данных Masardi, 2015 Рис. 4. Доля упаковки в мировом объеме в 2014 г. 13 Прочие ПЭТ бутылки Картонная упаковка для жидкостей Гибкая бумажная упаковка тонкостенные пластиковые контейнеры Металлические банки для напитков 2019 г. Фольга/бумага 2014г. Складные картонные коробки Стеклянные бутылки ПЭТ бутылки Гибкая полимерная упаковка 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 Общий объем (в млрд.единиц) Рисунок составлен автором на основе данных Masardi, 2015 Рис. 4.1. Доля упаковки в мировом объеме в 2014 - 2019 гг. 1.2. Биоразлагаемая упаковка Когда впервые в 1980-х гг. наметился «кризис твердых бытовых отходов», то первой реакцией на него стала волна интереса к разлагаемым микроорганизмами упаковкам (биологически разлагаемым, или биодестриктивным, пластмассам), т.е. упаковкам с такой химической структурой, которая полностью разрушается в течении приемлемого промежутка времени (несколько недель или месяцев) при воздействии на материал микроорганизмов почвы и воды, а иногда еще и в присутствии кислорода. После начала продаж многих «разлагаемых микроорганизмами» или «биодеструктируемых» упаковок стали очевидными две вещи. Во-первых, некоторые пластмассовые материалы, реализуемые под марками биоразлагаемых, в действительности таковыми не являлись, а те пластмассы, которые на самом деле являлись «разлагаемыми микроорганизмами», имели очень высокую стоимость или не обладали необходимыми рабочими характеристиками. Во-вторых, в окружающей среде современного полигона для захоронения (утилизации) мусора наблюдается тенденция поддержания сухих условий, что позволяет минимизировать возможность вымывания загрязнителей грунтовыми водами, в результате чего скорость деструкции биологически разлагаемых материалов является настолько низкой, что скорость разложения деструктируемых и недеструктируемых пластмасс отличается в очень незначительной степени, а может и вообще не отличаться. В результате полезность 14 использования разлагаемых микроорганизмами пластмасс в значительной степени снизилась (Зелке, 2011). Однако за несколько прошедших лет осуществлено некоторое количество существенных изменений. Были разработаны новые типы биоразлагаемых пластмасс, улучшены рабочие характеристики этих материалов, а также была уменьшена их стоимость. Эта сфера в настоящее время остается областью активных исследований, поэтому в ближайшем будущем в этой области можно ожидать некоторых достижений. Возможно, еще более важно, что на практике наблюдается значительный рост интереса к процессу компостирования и способам его осуществления. В отличие от организованных мусорных свалок с засыпкой, полигоны для компостирования проектируются специальным образом, вследствие чего достигается рост и активность микроорганизмов. Использование упаковки из биоразлагаемых пластмасс может предоставить существенные преимущества, если предполагается, что окончательная утилизация потока отходов будет осуществляться за счет процесса компостирования. Процесс компостирования намного шире распространен в Европе, чем в США. В некоторых европейских странах, среди которых, например, Германия и Франция, распространено осуществление раздельного сбора и компостирования фракций «влажных органических веществ» потока отходов. Разлагаемые микроорганизмами пластмассовые упаковочные материалы могут быть включены в эту фракцию, поэтому их производитель может избежать необходимости осуществления значительных выплат, которые характерны для других пластмасс в системе «Зленая точка» и в других подобных системах. Такое финансовое преимущество делает изготовленные из биоразлагаемых полимеров материалы, более конкурентноспособными (по стоимости) по сравнению с не разлагаемыми пластмассами. Кроме того, после принятия в странах ЕС долгожданного законодательства, которое будет ограничивать утилизацию разлагаемых микроорганизмами твердых бытовых отходов на полигонах для захоронения, объем использования процесса компостирования, скорее всего, значительно возрастет(J.Schot,2011). Наибольший рост мирового рынка биоразлагаемых полимеров, согласно прогнозам аналитиков, ожидается в течение ближайших пяти лет. Мировой рынок биоразлагаемых полимеров в 2011 году оценивался в 1,484 млрд долларов, в 2016 году его объем в денежном выражении достигнет 4,14 млрд долларов. Есть и более смелые прогнозы. Так, аналитики IBAW считают, что уже к 2020 году производство биоразлагаемых пластиков превратится в глобальный бизнес стоимостью 38 млрд долларов (Тасекеев, 2009). 15 На диаграмме ниже показаны мировые мощности по производству биопластиков. тыс.тонн 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% 2008 2009 2010 Общая мощность 180 318 724 1710 Биоразлагаемые (включая пластики, полученные не из биосырья) 174 295 428 714 6 23 296 996 Не биоразлагаемые (на основе биосырья) … 2015 Диаграмма составлена автором на основе данных Тасекеев, 2009 Диаграмма 3. Мировые мощности по производству биопластиков Сегмент упаковочных биоматериалов составляет около 70 % общего объема рынка, что вполне объяснимо, так как широкое использование экологически безопасного и «самоутилизируемого» материала в качестве пищевой упаковки предпочтительнее по сравнению с полимерами из нефти или природного газа. 1800 1600 1400 1200 1000 800 600 400 200 0 2010 2011 2016 Упаковка Общественнное питание Волокна/ткани Медицина Агрохимия Электоника Автомобилестроение Прочее Диаграмма составлена автором на основе данных BBC Research, 2011 Диаграмма 4. Производство биопластиков в отдельных секторах 16 В 2011 году в денежном выражении производство биополимеров для упаковки составило 1,04 млрд долларов, а в 2016 году оно увеличилось до 2,7 млрд долларов. На диаграмме 6 показано производство биопластиков в отдельных секторах. (BBC Research, 2011). 1.2.1. Полигидроксиалканоаты Одной из микроорганизмами) самых ранних пластмассой действительно не на биоразлагаемых основе (разлогаемых целлюлозы стал полигидроксибутират/валерат (ПГБВ), бактериально выращенный сложный полиэфир, чьи свойства схожи с ПП. ПГБВ впервые был получен на практике концерном Imperial Chemical Industries (ICI) в Великобритании и реализовывался под торговым названием Biopol. С тех пор были получены также и другие бактериально выращенные сложные полиэфиры и сополиэфиры. Сдерживающей коммерческий успех проблемой является высокая стоимость таких материалов. Концерн ICI создал сопутствующее производство материала Biopol в компании Zeneca, которая затем продала права на производство такого материала компании Monasanto. В конце 1998 г. компания Monasanto решила прекратить дальнейшую разработку и производство материала Biopol. ПБГВ является лишь одним представителем более широкого семейства полигидроксиалканоатов (ПГА), которые образуются микробами из сахара или других биоматериалов. Компания Metabolix (США, штат Массачусетс), предприняла попытку коммерциолизации множества ПГА для целей изготовления упаковки и других изделий. Недавно компания Metabolix получила от Военно-морского Флота США довольно существенный грант на проведение работ по разработке упаковочных пленок из ПГА для пищевых продуктов для американских войск. Компания также осуществляет разработку способа получения ПГА непосредственно на своих заводах. В зависимости от конкретной структуры ПГА могут быть почти аморфными или иметь степень кристалличности приблизительно 70% , быть мягкими и хрупкими. По распространенной недавно информации, ПГА компании Metabolix имеют лучшие барьерные свойства по отношению к воде, чем большинство биоразлагаемых пластмасс. Скорость передачи водяных паров через ПГА-пленку толщиной 50 мкм при температуре 230С и относительной влажности 90% составляет от 20 до 150 г/м2сут. 1.2.2. Полилактиды Разлагаемые микроорганизмами пластмассы на основе молочной кислоты доступны в большом количестве уже в течение многих лет. Они использовались в 17 таких сферах применения, как изготовление медицинских имплантатов, но их очень высокая стоимость являлась фактором, сдерживающим их широкое распространение, особенно для целей изготовления не слишком дорогой продукции, такой как упаковка. Однако в последние годы новые технологии позволили значительно снизить расходы на процесс получения лактидных мономеров, что сделало эти полимеры намного более конкурентоспособными. В общем случае молочная кислота получается из зерна или других биоматериалов в результате процесса брожения, после чего кислота используется для химического синтеза, в результате которого из молочной кислоты или лактидных мономеров получается полимер(Matsuura,2011). Компания Cargil стала одной из первых компаний, которая разработала биоразлагаемые материалы на основе полилактидов (ПЛА) для таких перспектив применения, как изготовление упаковки. Компания Cargil и Dow Chemical в свое время стали партнерами и сформировали совместное предприятие Cargil Dow LLC, которое в настоящее время осуществляет полномасштабное производство, расположенное в г.Блэр, штат Небраска, производительностью 140,000 метрических тонн в год. Лактиды производятся из кукурузного крахмала в результате процесса брожения, а затем преобразуются в ПЛА за счет процесса полимеризации (циклоприсоединения). ПЛА производства Cargil Dow, реализуемые под названием Nature Works, получаются и продаются под множеством марок, таких как пленочные, листовые (для процесса термоформования) и литьевые марки полимеров. Такие материалы применяются для изготовления не только упаковки, но других изделий, таких как волокно для одежды; в упаковочных целях материал используется для изготовления таких изделий как емкости для пищевых продуктов, стаканчики для напитков, блистерная упаковка и т.д., а также для схожих ситуаций применения, таких как изготовление упаковочных средств для предприятий общественного питания. Эти материалы обычно имеют превосходную прозрачность. Их механические и барьерные свойства зависят от марки материала. Другими компаниями, занимающимися производством ПЛА-полимеров и подобных сополимеров, являются Mitsui Toatsu, Shimatsu, CornCard Intenational, Chronopol, Dainippon и Neste Oy, но компания Cargil Dow, безусловно, по сей день является наиболее крупным производителем. 1.2.3. Другие сложные полиэфиры. Поликапролактон – синтетически сложный полиэфир, который доступен уже в течение многих лет. Корпорация Union Carbide является основным поставщиком такой 18 продукции и реализует такие полимеры под торговым названием Tone. Компания DuPont реализует семейство синтетических биоразлагаемых сложных полиэфиров под торговым названием Biomax. Механизм деструкции таких материалов состоит в одновременном осуществлении гидролиза и действия микробов. По сообщениям, цена такого материала лишь незначительно выше стоимости ПЭТФ. Крмпания Eastman также разработала синтетический разлогаемый микроорганизмами и компостируемый сложный полиэфир, который по свойствам сопоставим с ПЭНП. Другими компаниями, производящими биоразлагаемые сложные полиэфиры, являются Showa Highpolymer, Baye и BASF (Зелке, 2011) 1.2.4. Пластмассы на основе крахмала. Несколько компаний разработали пластмассы на основе крахмала. За счёт использования тщательно отобранного крахмального сырья и воды в качестве пластификатора такие компании производят термопластичные материалы, практически полностью состоящие из крахмала или его смесей с другими биоразлагаемыми компонентами. Многие из этих материалов являются не только биоразлагаемыми, но и водорастворимыми. Основное их целевое применение состояло в замещении вспененных ПС-материалов (пенопластов), включая как амортизирующий, так и амортизационный сыпучий материал. Компания Warner-Lanbert стала первым основным производителем пластмасс на основе крахмала, которые реализовывались под торговым названием Novon начиная приблизительно с 1990 г. Компания прекратила изготовление материала в 1993 г. и продала технологию компании EcoStar International, которая чуть позже была приобретена компанией Churchill Technolog, по истечении некоторого времени последняя была объявлена банкротом. Друими поставщиками биоразлагаемых пластмасс на основе крахмала являются компании StarTech, Inc (штат Минисота,США); FP International, Biote (Германия); Mellit, Novamont и др(Porter,2008). 1.2.5. Другие биологически разлагаемые пластмассы Существуют и многие другие семейства разлагаемых микроорганизмами пластмасс, но большинство из них находятся на более ранней стадии разработки, чем обсужденные выше материалы. Примерами таких материалов являются пластмассы на основе белков, полисахаридов и производные от древесины пластмассы. Две водорастворимые пластмассы, конечно, имеют намного более длинную историю. 19 Поливиниловый спирт (ПВС) является синтетическим полимером, производимым компаниями Air Product, ChrisCraft, Nippon Gohsei, Italwa и др. Такой материал становится разлагаемым микроорганизмами только после растворения в воде. Основное ограничение пользования ПС состоит в том, что его обычно невозможно переработать в расплаве. Кроме того, он имеет относительно высокую стоимость. Полиоксиэтилен является другой водорастворимой пластмассой, известной уже в течении многих лет, но очень ограниченно используемой на практике. Есть некоторые противоречия в сообщениях относительно его способности к разложению микроорганизмами. Основным поставщиком полиоксиэтилена является компания Mitsubishi (Steinbuchel, 2003). 20 ГЛАВА 2. УПРАВЛЕНИЕ УСТОЙЧИВЫМ РАЗВИТИЕМ. КОНЦЕПЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПЕРЕХОДА В данном разделе рассматриваются концепции в отношении технологических переходов. Такие концепции как технологическая система, технологическая инновационная система, тяга спроса, технологический толчок и влияние ключевых игроков на процесс перехода с точки зрения поддержки или сопротивления процессу перехода. Начать можно с высказывания знаменитого итальянского экономиста, профессора Джованни Дози, который писал: «Технологическая парадигма обладает мощным эффектом исключения: усилия и технологическое воображение инженеров и организаций сосредоточены в довольно точном направлении. Однако они, так сказать, «слепы» по отношению к другим технологическим возможностям» (Dosi, 1982). Препятствия, с которыми сталкиваются новые технологии: - Технологический прототип или новый устойчивый продукт могут потребовать использования дополнительных технологий, которые могут быть дорогими в плане реализации. Кроме того, новая технология может не соответствовать используемым в настоящем времени технологиям. Ее необходимо будет развивать, оптимизировать и перепроектировать (Kemp, 2007). - Существующая нормативная база может стать препятствием для разработки новых технологий, которые порождают неопределенность в умах производителей о рынке и, следовательно, отрицают инвестиции (Geels, 2002). - Понятый образ продукта имеет исключительное значение, т.е. то, как потребители воспринимают продукт. Нежелание клиента платить за новый продукт является одним из самых больших барьеров (Abdul Muhmin, 2007) - Риски, связанные с громоздким процессом разработки массового продукта, который потребителя может не заинтересовать, отрицает внимание производителя. Новый рынок может быть создан, но стимул слишком мал, чтобы его можно было рассмотреть. В экономически неспокойные времена ни одна компания не рискнет погубить свои основные компетенции излишней. Речь идет не только об инвестициях в продукт; речь идет обо всех производственных факторах, которые включают в себя многих других участников (PWC, 2012) Согласно интервью с ключевыми фигурами в индустрии пластмасс, причины, побуждающие не переключиться на биопластик или новые устойчивые продукты, - это недостаточный капитал, отсутствие эффекта масштаба, отсутствие точно изученных технологий и правил производства. Очень распространенным и простым препятствием 21 является отсутствие инфраструктуры, поскольку новая технология потребует значительной инфраструктуры и технического обслуживания. Вопрос заключается в том, кто будет отвечать за развитие всей инфраструктуры; будет ли это правительство или коалиция? Следующий вопрос: как будут покрыты затраты? Радикальные инновации часто включают в себя технологические переходы, основанные либо на конструктивных инновациях, либо на разрушительных инновациях. Управление такими нововведениями требуют определенных изменений в технологической модели производства (Tushman and Anderson, 1997). 2.1. Переход к биоразлагаемым упаковкам, как устойчивое технологическое развитие Необходимость перехода к устойчивому развитию является общепризнанным фактом. Концепция перехода к устойчивому развитию и управления таким переходом была введена в обращение еще в 2001 году. Концепцию перехода чаще всего понимают как системные социо-технические переходы, представляющие собой радикальные изменения в таких отраслях, как транспорт, энергия и производство пищевой сельскохозяйственной продукции, которые влекут за собой изменения технологии, государственной политики, рынков, поведения и предпочтений потребителей, инфраструктуры и др. (Geels, 2004). В первую очередь необходимо определить цель перехода – устойчивое развитие. В современной литературе существует несколько подходов, которые трактуют это понятие с разной широтой. Устойчивое развитие (sustainable development) определено в широком смысле как развитие, при котором «удовлетворение потребностей настоящего времени не подрывает способность будущих собственные гармоничное потребности» (Kemp, (правильное, Loorbach равномерное, поколений 2003). Оно удовлетворять свои представляет сбалансированное) развитие, собой носит динамический характер, т. е. это процесс изменений, в котором эксплуатация природных ресурсов, направление инвестиций, ориентация научно-технического развития, развитие личности и институциональные изменения согласованы друг с другом и укрепляют нынешний и будущий потенциал для удовлетворения потребностей и устремлений человека (Уорнер , 2001). Анализ публикаций говорит о смещении фокуса с исследования устойчивого развития к исследованию перехода на устойчивое развитие. В настоящее время переход стал самостоятельным объектом изучения и развития. О самом переходе к устойчивому 22 развитию говорят как о «радикальной трансформации», нацеленной на формирование общества, способного ответить на наиболее сложные проблемы современного общества (Grin, Rotmans, Schot et al. 2010). Переход к устойчивому развитию понимается как «переключение» между социо-техническими конфигурациями, затрагивающее не только технологические изменения, но и связанные с ними изменения на рынках, в привычках потребителей, политическом и культурном дискурсе и институтах управления (Hekkert, Suurs, Negro et al. 2007). Концепция социо-технических переходов направлена на изучение влияния технических переходов на социо-экономические условия. Соответствующая теория получила развитие в последние десятилетия (Geels 2005б; Rip, Kemp 1998). Современные исследования в рамках этой концепции показывают, что успешный переход требует преодоления не только барьеров технического и/или экономического характера, но и инфраструктурных и социальных барьеров. Все они формируют социотехническую систему (Geels 2005а). Итак, анализ теоретических концепций перехода к устойчивому развитию позволяет сформулировать положения, свойственные такого рода переходу: - коэволюция и множественные изменения в конфигурации социо- технических систем; - взаимодействие множества действующих лиц, включая фирмы, потребителей, научное сообщество, политиков, социальное движение и т. п.; - радикальные изменения условий и целей; - долгосрочный процесс (Geels, Schot 2007). Переход к устойчивому развитию возможен только в широком институциональном контексте, где изменяются многие взаимосвязи. Чтобы это произошло, необходимо находить драйверы устойчивых изменений и стараться завоевать доверие общества к происходящим изменениям. 23 3. КЛЮЧЕВЫЕ ФАКТОРЫ БИОРАЗЛАГАЕМОЙ УПАКОВКИ 3.1. Технико-экономическое обоснование Мировой рыночный потенциал с точки зрения максимального технического замещения оценивается примерно в 240 млн. тонн. Общий мировой потенциал в 2007 году, 360 тыс. тонн, составлял применительно 0,15% к техническому замещению(Detzel, 2013). Основываясь на отчетах разных компаний, в 2009 году техническое оценивалось замещение в 1,5%. Рисунок ниже показывает прогнозируемый мировой рыночный потенциал замещения. Другие ключевые факторы, такие как экономическая осуществимость, доступность ресурсов и доступность обученного персонала, играют не малую роль в дальнейшей судьбе материалов на основе биоматериалов (Shen et al., 2009). Рисунок составлен автором Рис. 5. Прогнозируемый рыночный потенциал для технического замещения PLA имеет большой потенциал для замещения ПЭНП; HDPE; PP; PA и PET. PLA конкурирует с ПЭНД и ПЭВП, когда речь идет о газовом или ароматическом 24 барьере, но подводит когда дело касается воды, и экономически он неконкурентен для ПЭ, поскольку PLA дороже, чем ПЭ. Согласно английскому исследователю, который профелируется в сфере биопластиков Пателю С. Дж. «PLA может заменить PP-пленки в некоторых случаях. К тому же, PLA предлагается уже заменить на PET в некоторой степени. По причине низкого сопротивления истиранию PLA по сравнению с PA он ограничивает потенциал замещения. PLA может конкурировать только с жесткостью или твердостью с HIPS. Когда затраты на PLA и PET достигнут паритета можно будет сделать частичную замену в волокнах и упаковке. По словам изготовителей PLA, он также может заменить целлофан». (Patel et al., 2009). Таблица 1. Потенциал замещения, согласно данным компаний «Nature Works» и «PURAC» ПВХ ПЭНП PE-HD PP GP-PS PET HIPS Nature Works - + + + - + - PURAC +/- + + + +/- +/- + +/- Частичное замещение с PLA - Замещение невозможно Проведенный опрос на + Полное замещение прогнозируемом рынке пластмасс на основе биоматериалов варьируется от 15-20% и прогнозирует, что произойдет рост рынка в период 2007-2020 годов. (Li shen et al, 2009) Поскольку оценки, сделанные компаниями биоактивных пластмасс, очень противоречивы, были установлены три сценария «средний, высокий и низкий» (Tidd,2015). Далее рассмотрим краткий обзор вероятных внутренних и внешних драйверов/ барьеров для отрасли, основанной на биотехнологиях. Факторы, которые были приняты во внимание, будут ценны как для литературы, так и для практиков. Однако, следует учесть, что исключены наиболее важные факторы, как макроэкономика и законодательство. 3.2. Технические барьеры/драйверы Перед коммерциализацией пластмасс на основе биоматериалов в больших масштабах следует определить основные технологические препятствия, которые необходимо изучить, чтобы сделать производство более экономичным и технологически возможным (Tidd et al., 2005). Некоторые биоматериалы, которые обладают наибольшим потенциалом (PLA, целлюлозные пленки, крахмал), уже доказали свою технологическую зрелость и 25 сильный потенциал для дальнейших технологических усовершенствований. К тому же производство «зеленого» ПЭ продемонстрировало большой потенциал в сокращении углеродного следа (Andrew, 2008). - PLA: Наиболее важные проблемы связаны с последующей обработкой молочной кислоты. Два ключевых игрока PURAC и NatureWorks в настоящее время используют серную кислоту для последующей переработки молочной кислоты. В качестве побочного продукта образуется большое количество гипса. Чтобы преодолеть это препятствие, компании осваивают и улучшают ключевые процессы, такие как ферментация с низким рН с электродиализом, ионный обмен смолы путем адсорбции, экстракция растворителем, мембранное разделение и методы кристаллизации и дистилляции. Если внимание уделяется поставке биоматериалов, упомянутые компании используют крахмал и сахарные культуры в качестве основных ресурсов для производства материалов на основе биоматериалов. NatureWorks планирует производить PLA из целлюлозного сырья. Тем не менее, технология поддержки этого процесса, превращающая целлюлозное сырье в ферментируемые сахара, все еще нуждается в разработке, для обеспечения высокого качества и низкой стоимости. (Li Shen et al., 2009, Matsuura, Ye & He, 2008). - КРАХМАЛ: Для пластмасс на основе крахмала технологические ориентиры были достигнуты достаточно удачно, но некоторые материальные типы, такие как ацетат крахмала, должны быть дополнительно улучшены с технологической точки зрения (Bastioli, 2001). - PHA: В ближащем будущем, в Великобритании, планирется строительство первого промышленного завода мощностью 50 тыс. килотонн. Нужно отметить, что такие важные факторы как технологическая поддержка обработки, технические проблемы, характеристики продукта и рыночная цена конкурентов, будут сильно влиять на производительность PHA. (Li Shen et al, 2009) - PLA: Российским инвесторам доступны лицензии. Технология производства относительно проста. Требует господдержку в части финансирования субсидирования стоимости сырья и строительства самого завода. 3.3. Барьеры производства биопластиков в России Если не учитывать аспекты связанные с общими рисками промышленных инвестиций в России и фактически несуществующим внутренним рынком, качественный анализ ключевых факторов успеха проектов по созданию производств биопластиков показывает, что единственным направлением, заслуживающим внимания 26 инвесторов, является полимолочная кислота (таблица 2). Явными предпосылками являются: низкие капитальные затраты, доступность технологий (в том числе разработанных иностранными компаниями, контролируемыми российским бизнесом), возможность сконцентрировать достаточный объем сырья для загрузки производства стандартной мировой мощности. Таблица 2. Вероятность производства различных видов биопластика в России (анализ RUPEC) Тип материалов Небиоразлагаемые Био-ПЭ, Био-ПЭТФ Традиционные пластики с биоразлагающими добавками Биоразлагаемые PCL, PBS, PBAT, PVAL, PGA Вероятность Факторы развития низкая - экономика биоэтилена будет проигрывать как производи-телям из США, Бразилии и Азии, так и традиционному этилену - перспективы полностью связаны с построением мощной индустрии биоэтилена с низкими издержками высокая - не требует государственной поддержки и особых инвестиций от производителей низкая - отсутствует производство промежуточных химических веществ, что очень дорого - отсутствуют собственные технологии производства Сополимеризованные традиционные пластики с гидролитически нестойкими компонентами низкая Крахмал и целлюлоза низкая РНА низкая - не достаточна емкость рынка - низка вероятность создания мощностей по их производству - компоненты дороги и в РФ не производятся - низкомаржинальные продукты требуют большого рынка - доступность лицензий низка - отсутствует полноценный рынок глюкозосодержащего сырья для бактерий 27 На данный момент можно выделить три основных направления в разработке биоразлагаемых пластмасс: - полиэфиры гидроксикарбоновых кислот; - пластические массы на основе воспроизводимого природного сырья; - придание промышленным полимерным материалам свойств биодеградации. В таблице 3 представлены биоразлагаемые полимеры, предлагаемые в настоящее время производителями на рынке. Таблица 3. Предложение биополимеров на мировом рынке Производитель (марка) Описание 1. Биоразлагаемые полиэфиры CargillInc Полилактид, получаемый ферментацией декстрозы кукурузы CSMN Молочная кислота Mitsui Toatsu&Dai Полилактид одностадийного получения, полученный по Nippon (Lacea) двухстадийному процессу. Жесткая пленка по свойствам сравнима с полистиролом, эластичная - с полиэтиленом. Но по некоторым параметрам обладает лучшими свойствами. PURAC-GRUPPE Молочная кислота ZenecaBioproducts PLC Полимер на базе смеси гидроксикарбоновых кислот (Biopol) 2. Биоразлагаемые пластические массы на основе природных полимеров Biologische Полимер на основе пластифицированного промышленного Verpackungssysteme крахмала (87 – 94 %) (Biopac) BiotecGmbH Литьевой гранулированный биопласт на основе крахмала для изделий разового назначения BiotecGmbH Пеноматериалы на основе крахмала для упаковки пищевых продуктов BiotecGmbH (Bioflex) Полимер на основе крахмала и пластификаторов (спиртов, сахара, жиров, воска, алифатических полиэфиров) для получения компостируемых раздувных и плоских пленок Eastman (Tenite) Полимер на основе целлюлозы 3. Биоразлагаемые пластические массы на основе природных полимеров Fatra (Ecofol) Упаковочная пленка на основе крахмала с полиолефином IFA (Fasal) Полимер на основе целлюлозы InnoviaFilms Полимер на основе целлюлозы (Natureflex) Novamont (MaterBi) Полимер на основе пшеничных зерен PlanticTechnologies Полимер на основе пшеничных зерен (Plantic) Procter&Gamble Полигидроксиалканы ResearchDevelopment Пленка на основе целлюлозы, крахмала и макромолекул хитозана, выделяемого из панцирей крабов, креветок, моллюсков RodenburgBiopolymers Полимер на основе пшеничных зерен и очисток картофеля (Solanyl) TubizePlastics (Bioceta) Полимер на основе ацетата целлюлозы с пластификаторами и др. добавками 28 Продолжение таблицы 3. Полимер на основе крахмала, пластифицированного водой; часто содержит модифицированные производные полисах аридов. По механическим свойствам занимает промежуточное положение между ПС и ПЭ 4. Синтетические биоразлагаемые полимеры BASF (Ecoflex F) Сополиэфир на основе алифатических диолов и органических дикарбоновых кислот для изготовления мешков, сельскохозяйственной пленки, гигиенической пленки, для ламинирования бумаги. Механические свойства сравнимы с полиэтиленом низкой плотности (пленка с высокой разрывной прочностью, гибкостью, водостойкостью и проницаемостью водных паров). Способность к деформации позволяет получить тонкие пленки (менее 20 мкм), которые не требуют специальной обработки. Пленка хорошо сваривается, на нее наносится печать на обычном оборудовании BAYER AG (ВАК1095, Биоразлагаемые в аэробных условиях термопласты на основе ВАК-2195) полиэфирамида с высокой адгезией к бумаге для изготовления влаго- и погодостойкой упаковки BAYER AG (ВАК2195) Алифатический литьевой полиэфирамид DuPont (Biomax, Полиэстер Sorona) Eastman (EastarBio Полиэстер SunKyongInd. Полиэфирная пленка со структурой, аналогичной (Skyprene) полибутиленсукцинату, и свойствами, близкими к пленке из полиэтилена или пропилена Warner-Lambert Co (Novon, Novon 2020, Novon 3001) 3.4. Ценовые барьеры Нефтедобывающая промышленность предполагает, что будущие затраты могут возрасти из-за неопределенности в ценах на нефть и дальнейшем ограничении / дефиците нефтяных ресурсов (Aleklett, 2007; de Almeida & Silva, 2009; Owen et al.., 2010; Tsoskounoglou et al., 2008; Schippers et al., 2009). Таким образом, стабильная стоимость (и возможное её снижение) биомассы может стать её сильной стороной. Поэтому необходимо, чтобы упаковочные продукты на основе биомассы были спроектированы таким образом, чтобы они выигрывали нефтехимическим пластмассам в цене (Aleklett, 2007; de Almeida & Silva, 2009; Owen et al., 2010; Tsoskounoglou et al., 2008; Schippers и др., 2009). Все биопластики имеют более высокие издержки производства по сравнению с полимерами на основе нефти. Высокие затраты могут быть связаны с высокими прямыми издержками производства или переменными расходами на сырье (Shen et al., 2009; Hermann et al., 2010; Kuruppalil, 2011). 29 Таблица 4. Средняя цена на биопластик (евро/кг), даные за 2011 год. Материал Средняя цена (евро/кг) PE 1,2 PS 1,45 PP 1,15 PVC 1,05 PET 1,2 PA 2,7 PLA 1,8 PHB 10-20 Biopol 5-9 Mater Bi (Novamont) 1,5-2,4 Ecoflex (BASF) 4 3.5. Барьеры, связанные с поставкой сырья Нет никаких точных прогнозов о потенциальном рынке пластиков на основе биоматериалов, но все же существует огромный риск с точки зрения поставок сырья, поскольку биохимическое сырье идет на био-топливо, а также используется для производства корма, при этом не берется во внимание его потенциальное применение для упаковочной промышленности (Gillespie et al., 2011; Hermann et al., 2011; Mathews, 2008; Bohlmann, 2007). Из прогнозов приведенных выше, можно сделать вывод, что рыночная доля биоразлагаемых пластмасс будет относительно небольшой. В течение следующих двух десятилетий, риски, связанные с поставкой биоресурсов, будут относительно низкими, а предложение не будет обеспечением стремительным. продовольственного Однако ожидается, что проблемы с снабжения сократятся, поскольку будут существовать более жизнеспособные способы производства биомассы (Havlik et al., 2011). Потребление биомассы напрямую связано с цепочкой поставок продовольствия (Delshad, 2010). Поэтому, если спрос на такие товары увеличатся, то и спрос на упаковочную продукцию будет расти. Увеличение спроса на упаковочные материалы может создать новые рыночные возможности для биоразлагаемой упаковки. (Natureworks, 2009). 30 4. УПРАВЛЕНИЕ ОТХОДАМИ ПЛАСТМАСС В РОССИИ И МИРЕ В этом разделе объясняются тенденции производства пластиковых отходов и способы их устранения. Раздел также разъясняет законодательные меры противодействия проблем образования отходов. В настоящее время управление отходами вызывает огромную озабоченность, это создает давление на режим и, следовательно, открывает возможность для биоразлагаемой упаковки. Пластмассы на основе нефти оказались наиболее жизнеспособными с точки зрения технической осуществимости, стоимости, доли рынка и разнообразия. Они принесли много стимулов для общества путем создания рабочих мест, экономической деятельности и улучшения качества жизни. Почти вся цепочка создания стоимости в настоящее время согласована с производством пластмасс на основе нефти. Основной целью упаковки пищевых продуктов является сокращение отходов и увеличение срока хранения упакованного продукта за счет улучшения барьерных свойств. Упаковочный материал должен быть устойчивым и экологически безопасным. Существует достаточное количество стимулов для замены обычных пластмасс, биоразлагаемые, но в некоторых случаях обычные пластмассы более жизнеспособны. Одним из основных аспектов, представляющих интерес к биоразлагаемой упаковке, является противодействие «пластическим отходам». Почти весь упаковочный материал, который отправляется в отходы в текущем сценарии, не является биоразлагаемым, что создает огромную проблему в контексте окружающей среды. Огромные количества пластиковых отходов попадают в океаны, что вызывает загрязнение, вызванное выщелачиванием и высвобождением токсичных веществ. Биополимеры, основным ресурсом которых является сельскохозяйственное и лесное сырье, могут оказаться потенциальными конкурентами пластмасс для упаковки пищевых продуктов. Хотя, есть дискуссия о том, следует ли потреблять сельскохозяйственные ресурсы для производства пластмасс. Конечное решение для пластмассовых отходов находится в биоразлагаемых материалах, на которых исследования проводятся в глобальном масштабе, для того, чтобы понять его устойчивость и возобновляемость (Eva Ålander 2013). Следующая рисунок объясняет эволюцию пластика в контексте производственных и законодательных мер. (Jonathan et al, 2011) 31 Открытие Polysterene (1893) и PVA (1872) Бакелит, разработан Лео Бакеландом – 1920 г. Начинается коммерческое производство ПВХ -1930 г. Открыт полиэтилен – 1933 г. Полиэтилентерефталант обнаружен – 1941 г. Обнаружен пластиковый мусор в кишках морских птиц – 1960 г. Отчет об обнаружении пластиковых гранул/фрагментов у морских местообитателей – 1970 г. Первые сообщения об угрозе дикой природе – 1970 г Первые опасения по поводу поглощения химических веществ из пластмасс дикой природой – 1972 г Ограничения МАРПОЛ по выбросу мусора с судов – 1988 г. Найдены пластиковые отходы на глубине моря – 2000 г. Налоги/запреты на полиэтиленовые пакеты – Ирландия и Юж.Африка – 2003 г. Добровольный запрет на полиэтиленовые пакеты некоторых британских ретейлеров – 2008 г. Канадское правительство запрещает содержание дефенлолпропана в детских бутылках – 2008 г. Рисунок составлен автором на основе данных Jonathan et al, 2011 Рис 5. Эволюция пластика в мире, в контексте производственных и законодательных мер В 2008 году общий объем отходов пластмасс образующихся в ЕС, Норвегии и Швейцарии, оценивался в 24,9 млн. тонн. Пластмассовая упаковка, по некоторым оценкам, была крупнейшим источником отходов с 63%-ми. В ЕС пластиковые отходы имеют мощную инфраструктуру для переработки и восстановления, поэтому очевидно, что рециркуляция и восстановление будут выше в 32 ЕС, например: самый высокий показатель переработки в Германии 34%, с другой стороны, у Греции самый низкий показатель - 8%. (Jonathan et al., 2011). Ожидается, что в пищевой отрасли, отходы упаковки будут расти. И здесь важно, найти какой именно сектор будет заслуживать внимания. После реализации сектора, который должен быть рассмотрен, важно измерить масштабы уже реализованных политик и установить правила, необходимые для решения проблем отходов. Современные методологии переработки пластмасс основаны на рециркуляции, восстановлении энергии, а также на компостировании или биоразлагаемости. ISO разработала стандарт ISO 15270: 2008 (ГОСТ Р 54533-2011), т. е. «Ресурсосбережение. Обращение с отходами. Руководящие принципы и методы утилизации полимерных отходов». Этот стандарт обеспечивает техническую основу, необходимую для создания инфраструктуры для утилизации и переработки пластмассовых отходов. Стандарт устанавливает различные варианты восстановления пластмассы. Кроме того, указывает на качество переработанных пластмасс, стандарты испытаний и спецификацию продукта (ГОСТ Р 54533-2011). 4.1. Индустрия биоразлагаемой упаковки в России Сегодня, на фоне ухудшения экологической ситуации в мире, а также энерго- и трудозатратности процессов утилизации и переработки традиционных видов пластмасс, биополимеры возвращаются. Их производство стремительно развивается во многих странах, «но у России инструменты господдержки инновационных проектов чаще отсутствуют, высокотехнологичных либо не активов работают», ГК сообщил «Ренова» директор Михаил по Лифшиц развитию в статье, опубликованной РБК daily от 18 июня 2012г. В России биоразлагаемые полимеры появились в правовом поле совсем недавно, а по историческим меркам — вчера. Отправной точкой можно считать утвержденную президентом России весной 2012 года «Комплексную программу развития биотехнологий в Российской Федерации на период до 2020 года». Являясь стратегическим документом, она содержала мало конкретики. Запланированные правительством практические меры поддержки индустрии были сформулированы год спустя и отражены в утвержденном правительством летом 2013 года плане мероприятий («дорожной карте») «Развитие биотехнологий и генной инженерии». Таблица 5. Отдельные контрольные показатели дорожной карты «Развитие биотехнологий и генной инженерии», связанных с биопластиками 33 Показатель 2012 Удельный вес отходов сельскохозяйственного 5% производства, переработанных 2015 2020 30% 50% 10% 15% 3% 8% 10% 25% 5% 12% методами биотехнологии Доля отходов пищевой и перерабатывающей 1% промышленности, переработанных методами биотехнологии Доля биоразлагаемых материалов в общем - объеме потребляемых полимерных изделий всего в т. ч. в упаковочной отрасли Доля биомассы в общем перерабатываемого в объеме сырья, - химической и нефтехимической промышленности Эти целевые показатели выглядят малореалистичными потому, что в 2017 году объем спроса на полимерные изделия во всех сферах применения внутри России с учетом импорта составил около 8 млн тонн. 8% — это 640 тыс. тонн. Дорожная карта также оговаривает ряд мер государственной поддержки, которые могут быть предприняты для стимулирования развития отрасли биоразлагаемых пластиков. Меры эти в массе своей носят организационный характер. Также были обозначены планы правительства РФ о внесении изменений в закон № 89-ФЗ «Об отходах производства и потребления» с тем, чтобы установить утилизационный сбор в отношении продукции с жизненным циклом менее одной недели. Под такое определение попадает большая часть полимерной упаковки: пакеты, пленки, бутылки и т. п. Кроме того, поправки к закону предусматривают предоставление предприятиям, осуществляющим производство упаковки (и шире — товаров вообще) из биоразлагаемых материалов, налоговых льгот, льгот по уплате экологического сбора и платежам за негативное воздействие на окружающую среду, финансирование из средств федерального и регионального бюджетов. Общие тенденции в сфере упаковочных материалов в России: - Рост спроса на современные инновационные упаковочные материалы, в том числе пластиковые (например, из полипропилена). В частности, начиная с 2008 года 34 лидирующие позиции по масштабам использования заняла полимерная упаковка (39% рынка тары России), потеснив с первого места картонно-бумажную продукцию. - Увеличение производства стеклотары, гофротары и упаковочной полимерной пленки, а также тары комбинированного типа и упаковки с программируемыми свойствами. - Повышение экологичности производимой тары. - Создание надежных и простых пакетов с надписями, нанесенными крупным шрифтом, что объясняется ростом количества покупателей пожилого возраста. - Широкое использование QR-кодов и других технических решений в области информационных технологий, позволяющих получить необходимую информацию о товаре при помощи мобильного устройства. - Активное развитие производства в области вторичной переработки упаковки. - Повышение защитных свойств упаковочных материалов, снижение их материалоемкости(Ткачура, 2015). В соответствии с требованиями ст. 7 п. 7 Технического регламента Таможенного союза «О безопасности пищевой продукции» (ТР ТС 021/2011), материалы, используемые для изготовления упаковки изделий, контактирующей с пищевой продукцией, должны соответствовать требованиям, установленным отраслевым техническим регламентом. В нашем случае — ТР ТС 005/2011 «О безопасности упаковки». Согласно последнему безопасность упаковки должна обеспечиваться: - санитарно-гигиеническими показателями используемых для ее производства материалов (объем ряда химических веществ, выделяемых из упаковки, не должен превышать допустимые концентрации) — приложение 1 к ТР ТС 005/2011; - механическими показателями (тара должна выдерживать сжимающее усилие, гидростатическое давление, удары, нагрузку при растяжении и другие воздействия согласно нормативам, установленным в п. 6 ст. 5 ТР ТС 005/2011); - показателями химической стойкости (чтобы упаковка была устойчива к коррозии, окислению и др. — п. 6 ст. 5 ТР ТС 005/2011); - герметичностью (швы не должны пропускать воздух и влагу — п. 6 ст. 5 ТР ТС 005/2011). 35 4.2. Текущее состояние и перспективы развития рынка биоразлагаемой упаковки в России На данный момент доля упаковки из биопластиков на рынке РФ не велика, однако имеется потенциал роста и развития этого сегмента. Для этого необходимо согласование научно-экспериментального и производственного потенциала с финансовой поддержкой со стороны государства и обеспечением нормативноправового регулирования новой биоотрасли, в частности отрасли биополимеров. Беря во внимание российские реалии наилучшими сферами применения изделий из биопластиков будут: - одноразовая посуда; - пищевые и пакетные плёнки. - мягкая и жесткая пищевая упаковка; Потенциальный объём замены традиционных полимеров на биоразлагаемые в России составляет от 50 до 200 тысяч тонн в год (в зависимости от регулирующих документов). Западный рынок биополимеров оценивается в 2 триллиона евро, с 22 миллиони рабочих мест (Bioplastics: facts and figures, 2013). Следует учесть, что растущая конкуренция и технологическая сложность производственных процессов мирового рынка биопластиков требует при развитии этой отрасли в России согласованной работы бизнеса, государства, научных коллективов. Не последнюю роль играет создание нормативно-правовой и технической базы, для привлечения инвестиций в исследуемую сферу. Так как производство и утилизация биопластиков это новшество в промышленности, существенным вопросом в понимании темы является определение используемых терминов, в том числе, «биопластики», «биоразлагаемая упаковка» и т.д. Отсутствия единого понимания термина «биопластик» могут создать проблемы в правовом регулировании правоотношений, при их производстве, использовании и утилизации. В связи с этим, необходимо определить технические характеристики биопластиков в технических регламентах и ГОСТах. На данный момент понимание 36 термина «биопластик» сложилось как собирательное понятие для обозначения пластиковых материалов, соответствующих хотя бы одному из этих критериев: - материалы, целиком или отчасти получаемые из возобновляемого сырья; - материалы, разлагающиеся под воздействием микроорганизмов (биоразлагаемые, биодиградируемые) (Glossary 3.0. Bioplastics magazine, 2013). Правопорядок РФ под «биоразлагаемым пластиком» подразумевает - форму пластика, производимого из возобновляемой биомассы (растительных масел, кукурузы, пшеницы и др.) За базу берется критерий вещества, источника производства материала, при этом не берется во внимание на дальнейший способ утилизации. Немаловажно при развитии сферы биопластиков в России обратить внимание на сырье для изготовления полимера – что является критерием для классификации биопластиков: возобновляемое сырье; ископаемое. Принимая во внимание, что ископаемое сырье и ее производные, использующиеся в производстве традиционного пластика – невозобновляемый ресурс, а изготавливаемые материалы имеют долгий срок распада, именно возобновляемые природные ресурсы считаются приоритетными при определении направления развития отрасли. Для России, с богатой территорией, наиболее многообещающим направлением будет глубокая переработка пшеницы и выработка из нее полимеров молочной кислоты. Еще один важный критерий - способность материала подвергаться самопроизвольному распаду, т.е биодеградации: подлежащие к биодеградации; не способные к биодеградации. Биодеградация может осуществляться в зависимости от вида биодеградируемого материала: - аэробная деградация (в присутствии кислорода) с выделением воды и углекислого газа; - анаэробная деградация (в отсутствии кислорода) с выделением газов. 37 Экологически чистым и подающим надежду направлением является производство биопластика из природного сырья, подлежащего биодеградации, данный вид производства и утилизации тары и упаковки и иных материалов необходимо развивать в РФ. Существующие в РФ проекты ориентированы на биопластики из растительного сырья (полимеры молочной кислоты) (PLA). Например проект группы «Ренова» по производству биопластика - завод в Краснодарском крае, производственной мощностью 100 тыс. тонн в год (оценка инвестиций составляет 15 млрд руб.), проект группы «Разгуляй» в Поволжье и проект завода PLA-композитов в Калининградской области. Наиболее подающими надежду регионами для осуществления производства сырья для изготовления биопластиков являются Краснодарский край и районы Черноземья. Согласно иным сведениям, принимая во внимание наличие свободных посевных территорий и электроэнергию, пилотными могут стать районы Сибири. Тема биотехнологии также поддерживается Российским фондом фундаментальных исследований и научными программами государственных академий - РАН, РАМН, Россельхозакадемии. Прикладные и внедренческие проекты финансируются Фондом содействия развитию малых форм предприятий в научнотехнической сфере, ОАО «РОСНАНО», ОАО «РВК». Реализуются региональные программы развития биотехнологий (Чувашская Республика, Республика Татарстан). Значительную деятельность показала и линия Минприроды России. В частности, во внесение правительством «Плана (далее «Дорожная карта») поэтапного сокращения использования традиционных полимеров при производстве пищевой упаковки для розничной торговли, не соответствующей требованиям по утилизации путем биологического разложения». План - комплекс мер нормативно-правового характера, которые постепенно, к 2019 году, приведут к замене используемых в крупных ретейлерах пакетов и других видов упаковки из традиционных полимеров на биоразлагаемые. Эти мероприятия призваны снизить экологическую нагрузку на урбанизированные территории. А также снизить потребление не подлежащих вторичной переработке тонких пакетов, тем самым способствуя формированию прогрессивных производств продукции из возобновляемого сырья. Дорожная карта учитывает также развитие системы классификации. И содержит фактические шаги по дальнейшему продвижению, например (рис.6): 38 Рис. составлен автором на основе «Дорожной карты развития биотехнологий в РФ» Рис 6. Фактические шаги, согласно Дорожной карте, по дальнейшему продвижению системы классификации биоматериалов. Согласно статьи 14 Федерального закона от 10 января 2002 г. № 7-ФЗ «Об охране окружающей среды» установлен принцип платности за негативное воздействие на окружающую среду, а статьей 23 Федерального закона от 24.06.1998 г. №89-ФЗ «Об отходах производства и потребления» установлен принцип платности утилизации отходов. Плата за размещение отходов напрямую зависит от класса опасности отходов, причем отходы V класса опасности (практически неопасные) составляет: 39 отходы добывающей промышленности V класса – 0,4 рубля; отходы перерабатывающей промышленности V класса – 15 рублей; отходы прочих хозяйствующих субъектов V класса – 8 рублей. Однако, освобождение от платы за размещение отходов, не оказывающих воздействие на окружающую среду, не предусмотрена ни Законом №89-ФЗ, ни подзаконными актами. Согласно с ч.1 ст.24 Закона от 24.06.1998 № 89-ФЗ, экономическое поощрение деятельности в области обращения с отходами осуществляется путем: понижения размера платы в результате внедрения технологий, позволяющих уменьшить количество выбрасываемых отходов; применения ускоренной амортизации основных производственных фондов, связанных с осуществлением деятельности в области обращения с отходами. Согласно со ст. 24.2 Закона от 24.06.1998 № 89-ФЗ введенной Федеральным законом от 29.12.2014 № 458-ФЗ «О внесении изменений в Федеральный закон «Об отходах производства и потребления», производители, импортеры товаров обязаны обеспечивать утилизацию отходов от использования этих товаров в соответствии с нормативами утилизации, установленными Правительством Российской Федерации. Производители, импортеры товаров должны обеспечивать утилизацию отходов от использования этих товаров самостоятельно в порядке, установленном Правительством Российской Федерации. В настоящее время Проект проходит процедуру согласования. Обеспечение выполнения нормативов утилизации осуществляется непосредственно самими производителем, импортером товаров путем организации собственных объектов инфраструктуры по сбору, обработке, утилизации отходов от использования таких товаров или путем заключения договоров с оператором по обращению с твердыми коммунальными отходами, региональным оператором. Более предпочтительный метод регулирования вопросов использования и утилизации упаковки - принятие специального закона об упаковке и упаковочных отходах (Модельный закон СНГ об упаковке и упаковочных отходах (вместе с «Целевыми показателями среднегодовой утилизации торговой упаковки в процентах по отношению к весу, в зависимости от материала упаковки», «Буквенной и цифровой кодификацией...») утвержден 25.11.2008 г. постановлением 31-9 на 31-ом пленарном заседании Межпарламентской Ассамблеи государств-участников СНГ) Рис.7. 40 Рис. составлен автором на основе Модельного закона СНГ об упаковке Рис 7. Обязанности продавцов и производителей упаковки, согласно ст.5 Модельного закона СНГ Немаловажно и законодательство Таможенного союза. На данный момент, освобождаются от уплаты ввозной таможенной пошлины технологическое оборудование, комплектующие и запасные части к нему, сырья и материалы, ввозимые для исключительного использования на территории государства-члена Таможенного союза в рамках приоритетному реализации виду инвестиционного деятельности (сектору проекта, соответствующего экономики) государства-члена Таможенного союза в соответствии с законодательством этого государства-члена Таможенного союза. Соответственно, для применения данной льготы при реализации инвестиционного проекта по созданию производства PLА необходимо, чтобы комиссия 41 ТС на основании предложения России включила данный проект в перечень инвестиционных проектов, для реализации которых предоставляется указанная льгота, перечень ввозимого технологического оборудования, комплектующих и запасных частей к нему, перечень сырья и материалов (с указанием их характеристик (свойств), наименований производителей, годового объема их производства и потребления) – п.6.1.11 Решения Межгосударственного Совета ЕврАзЭС от 27.11.2009 N 18. В целях развития реализации и производства биопластиков, рационально установить налоговую льготу для соответствующей продукции. В целом, НК РФ не содержит никаких специальных норм, стимулирующих производство биопластика и биоразлагаемой упаковки. Однако в ст.284 НК РФ сказано, что ставка налога, подлежащего зачислению в бюджеты субъектов РФ, законами субъектов РФ может быть снижена для отдельных категорий налогоплательщиков. Однако указанная налоговая ставка не может быть ниже 13,5 %. Таким образом, субъекты РФ могут установить налоговую льготу в размере максимум 5,5% процента для участников инвестиционных проектов по созданию производства биопластиков. Теоретически, если производство биопластиков будет организовано в особой экономической зоне или проект войдет в число региональных инвестиционных проектов (для этого производство биопластиков должно быть организовано в одном из следующих субъектов РФ: Республика Бурятия, Республика Саха (Якутия), Республика Тыва, Забайкальский край, Камчатский край, Приморский край, Хабаровский край, Амурская область, Иркутская область, Магаданская область, Сахалинская область, Еврейская автономная область, Чукотский автономный округ), то тогда субъект РФ сможет снизить ставку налога на прибыль, зачисляемую в региональный бюджет, в размере даже 0%. Однако, учитывая удаленность перечисленных выше регионов от центров потребления соответствующей продукции (Центральная Россия и страны Европы) организация производства сырья и конечного продукта из биопластика не представляется целесообразной и экономически выгодной. 42 5. ЖИЗНЕННЫЙ ЦИКЛ БИОРАЗЛАГАЕМЫХ ПЛАСТИКОВ Основными вкладчиками в производстве биопластиков являются компании Novamont с 35 000 т/год, Mater bi (крахмал) и Nature Works с 140 000 т/год пластмасс на основе PLA (Widdecke et al., 2008). Одной из немногих причин, побуждающих к внедрению биопластиков, является противодействие выбросам CO2, вызывающим серьезные экологические последствия и восстановление энергии, вложенной в пластмассы (Zhang et al., 2000). Биопластмассы из крахмала, целлюлозы, дерева и сахара показали большой потенциал в сокращении выбросов CO2. Обоснование биопластики - сбалансировать выброс CO2 во время производства, потребления и удаления, потребляемой в течение всего цикла жизнедеятельности (Girone & Pimonte 2011). Оценка жизненного цикла - это метод оценки воздействия продукта на окружающую среду на всех этапах его жизни. Как уже упоминалось в теоретических рамках, внешнее воздействие на окружающую среду может открыть путь для продукта нишевого уровня, который будет включен в основные рынки. Экологические проблемы создали «окно возможностей» для материалов на основе биоматериалов. Однако биологические материалы также вредны для окружающей среды, о чем будет сказано ниже. Потребление ценных природных ресурсов для производства биополимеров имеет своих критиков. Ключевыми факторами оценки воздействия на окружающую среду являются (Girone & Pimonte 2011): - Абиотическое истощение: этот фактор измеряет потенциал абиотического истощения полезных ископаемых и ископаемого топлива. Показатель в эквиваленте сурьмы (Sb) на кг экстрагированного минерала. - Глобальное потепление: этот фактор измеряет потенциал глобального потепления на каждый выброс парниковых газов в окружающую среду. Мера кг эквивалента CO2 на кг эмиссии. - Токсичность для человека: Этот фактор измеряет потенциальную токсичность для человека токсичных веществ, высвобождаемых в воздух, воду и почву. Измеряется в кг эквивалента 1,4-дихлорбензола (1,4-DB) на кг эмиссии. - Токсичность для водной поверхности: эти факторы определяют потенциал токсичности в пресной воде каждого вещества, выделяемого в воздух, воду и почву. Измеряется в 1,4-DB эквивалентах на кг выбросов 43 - Морская токсичность: этот фактор измеряет потенциал морской токсичности для каждого вещества, выброшенного в воздух, воду и почву. Измеряется в 1,4DB эквивалентах на кг выбросов - Фотохимическое окисление: этот фактор измеряет потенциал фотохимического образования озона для каждого вещества, выбрасываемого в воздух. Мера в эквивалентах этилена (C2H4) на кг эмиссии - Подкисление: этот фактор измеряет потенциал подкисления каждого подкисляющего излучения в воздух. Он измеряется в кг эквивалентов диоксида серы (SO2) на кг эмиссии - Эвтрофикация: сопровождающееся насыщение ростом водоёмов биологической биогенными продуктивности элементами, водных бассейнов. Эвтрофикация может быть результатом как естественного старения водоёма, так и антропогенных воздействий. Этот фактор измеряет потенциал эвтрофикации каждой эвтрофической эмиссии в воздух, воду и почву. Измеряется в кг эквивалентов фосфатного иона (PO4) на кг эмиссии Следующая таблица представляет собой компиляцию данных LCA для сравнения экологических воздействий различных биопластиков. Результаты были получены путем сжигания и восстановления энергии (Patel et al., 2005) Таблица 6 - сравнение экологических воздействий различных биопластиков Тип пластика HDPE LDPE Nylon 6 PET PS PVOH PCL TPS TPS+15% PVOH TPS+60% PCL PLA PHA Потребность в энергии, Глобальное потепление, кг CO2 экв МДж/кг / кг Из невозобновляемых источников 80.0 4.84 80.6 5.04 120.0 7.64 77.0 4.93 87.0 5.98 102.0 2.70 83.0 3.10 Из возобновляемых источников 25.4 1.14 24.9 1.73 52.3 3.60 57.0 3.84 57.0 - В приведенной выше таблице показано преимущество биопластиков по сравнению с обычными пластиками и глобального потепления, вызванного соответствующими пластмассами. Вышеприведенные данные ясно указывают на то, что при повышении механических характеристик биопластика происходит значительное увеличение спроса на энергию и выброс CO2 для биопластиков. 44 6. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КЛЮЧЕВЫХ ПРЕПЯТСТВИЙ ВНЕДРЕНИЯ И РАЗВИТИЯ БИОРЗЛАГАЕМОЙ УПАКОВКИ В этом разделе представлена информация, с точки зрения ключевых сильных и слабых сторон, а также различные возможности для упаковки на основе биоматериалов с использованием первичных ресурсов. Этот раздел полностью основан на интервью с владельцами брендов, поставщиками сырья и упаковки. Чтобы оценить возрастающее появление продуктов на основе биосовместимости, важно понять проблемы, с которыми сталкивается нишевой продукт. В главе анализируются проблемы, которые могут принести улучшения со стратегической точки зрения. Сильный акцент сделан на ресурсах, таких как биомасса, которая легкодоступна. Важными являются ресурсы, которые включают производительную рабочую силу, обмен знаниями, производственные мощности и транспортная система. И, наконец, самые важные проблемы, связанны с технологическими ресурсами, которые в первую очередь связаны с субъектами, участвующими в создании и исследовании инновационных технологических решений для упаковочной промышленности. 6.1. Определение ключевых проблем Основной вклад данной работы заключается в выявлении проблем и скрытого потенциала упаковок из биоразлагаемых материалов. Методология, разработанная для достижения цели, состоит в том, чтобы разделить задачи на три категории, а третья категория – это проблемы с точки зрения исследований и разработок. Из-за нехватки времени две проблемы из первичных ресурсов будут рассмотрены в SWOT-анализе. 1. Определение проблем (в отношении биосырья) - Первичные источники, то есть растительные культуры и древесина - Вторичные источники, то есть отходы (до / после потребления) 2. Определение проблем в отношении владельцев брендов - Существующие производственные мощности, технологические решения Список сырья на основе биомассы огромен, хотя не каждый сырьевой ресурс может быть достаточно эффективным, чтобы в конечном итоге быть экономически эффективным при обработке или удовлетворении потребностей клиентов. Наиболее потенциальным источником биомассы является глубокая переработка пшеницы и выработка из нее полимеров молочной кислоты и дерево. На первом этапе анализируется цепочка ресурсов, которая относится к концепции, согласно которой 45 каждый исходный материал или сырье соединяется с его применимым процессом, а затем формирует собственный. Существует несколько упаковочных продуктов, которые могут быть изготовлены с использованием того же сырья, но с изменениями в процессе производства. Этот аспект может помочь привлечь внимание производителей, которые думают расширить свой бизнес. Рисунок составлен автором Рис.8 Предлагаемые изменения в процесс производства Так как отрасль биоупаковки только появилась, и получить данные нелегко, поэтому было решено основное внимание уделить извлечению максимально возможной информации путем применения основополагающих принципов и идей, с помощью которых эта отрасль сможет расти (Shim Jiho, 2011). Возможные проблемы в соответствии с основополагающими принципами биомассового сырья: - оотсутствие поставщиков биомассы, сила/мощьность существующих поставщиков биобезопасного сырья - количество биомассы, транспортируемой из других стран - количество биомассы, достаточное для достижения эффекта масштаба, чтобы сделать процесс более экономичным. Возможные проблемы с основополагающими принципами технологии заключаются в следующем: - применение процесса / технологии, доказывающих его зрелость; - использование биотехнологии для производства пластиковых изделий на основе биоразлагаемых материалов лидерами рынка; - возможности технологии для привлечения инвесторов. - техническая компетентность - использование дополнительных технологий 46 Возможные проблемы для продуктов на основе биопродуктов с точки зрения рынка: - объем продуктов на основе биосовместимости не должен ограничиваться потреблением на месте, а должен иметь более широкие рыночные приложения - существующая доля рынка биодобавок основанная на упаковке продуктов для биоразлагаемости. - атрибуты энергии и эффективности затрат. - наличие дополнительных элементов, например брендинг, каналы распространения и т. д. - производительность по сравнению с обычными пластиками относительно общего жизненного цикла. - финансовые или нормативные стимулы Вышеупомянутая структура разработана на основе фундаментальных принципов вероятных атрибутов, которые могут управлять нишевым продуктом из инкубационных камер до зрелой технологии: комплексная сеть, которая содержит всю цепочку создания стоимости, учитывает ландшафт, который будет создан, и последствия законодательства в целом для всего процесса. На основе анализа может быть предложена концептуальная модель первого разреза, то есть технологический уровень, который создает технологические схемы, используя один процесс для превращения нескольких исходных материалов в несколько конечных продуктов, при условии, что фактор времени для переключения между различными процессами для взаимодействия разных продуктов игнорируется. В этой концепции возникает важность исходного сырья / биомассы, который может закрепить процесс, то есть биомасс, которые рационально применять для упаковочного материала, и тот, который слишком маргинален для рассмотрения. При рассмотрении пригодности также учитываются вероятные транспортные расходы, связанные с доставкой сырья на производственные объекты. 6.2 Идентификация ключевых драйверов Чтобы понять динамику внедрения биопластиков на рынок, необходимо взять на вооружение концепции цепочки поставок, в поисках обоснования, которое будет стимулировать держателей акций, начиная с поставщиков сырья, производителей, розничных торговцев, потребителей и вторичных организаций, таких как правительство, университеты и НПО. Начиная с поставщика сырья, они могут быть обусловлены желанием увеличить стоимость их сырья, это может быть связано с тем, 47 что фермеры могут потребовать более высокую цену для своих культур у производителей биобезопасных упаковочных материалов, стремящихся увеличить потоки доходов до потребителей упаковочных продуктов для различных пищевых продуктов, стремящихся получить энергию / ресурсы, компенсированные в процессе. Эта глава направлена на определение биоактивных пластмасс для первичной и вторичной упаковки как двигателя спроса, поскольку она является наиболее жизнеспособным товаром. Рисунок составлен автором Рис 9. Идентификация ключевых драйверов Кроме того, существующие научно-исследовательские институты продвигают эволюцию в упаковочной промышленности, этим они могут создать потенциал для исследований и развитие станет основным драйвером поставок. 6.3 SWOT-анализ Как и ожидалось из результатов опроса, наиболее важными факторами являются: меры по рециркуляции; высокие капиталовложения; цена; технологическая осуществимость; характеристики материала 48 Поставщики упаковки Сильные стороны Слабые стороны Упаковка на биооснове может уменьшить количество отходов. Вписывается в концепцию устойчивости. «Здоровый» образ бренда. Сильный переговорный потенциал поставщика может заставить владельцев брендов и розничных торговцев принять упаковку на основе биосовместимости. Технологическая незрелость Слабый мотив замены петропластика биооснованием из-за проблем с ценами. Проблемы, связанные с переработкой. Нет «готовности» предлагать упаковку на основе биологических продуктов владельцам брендов до тех пор, пока они не будут запрошены ими. Отсутствие спроса наблюдается у поставщиков как у розничных торговцев, так и у владельцев торговых марок. Угрозы Возможности Новые упаковочные материалы могут уменьшить количество пищевых отходов. Восприятие как «материал будущего». Масштабное расспространение может улучшить ценовой фактор. Стратегии устойчивого развития более склонны к выбросам CO2, а затем к биологическому разложению. Никто не желает поддержать/вложится в стоимость доступа в цепочке создания стоимости. Нежелание клиентов платить более высокую стоимость. Долголетие в выкупе инвестиций. Поставщики биосырья/биомассы Сильны стороны Слабые стороны Возобновляемость сырья. Альтернативный источник энергии. Высокое изобилие целлюлозных ресурсов. Сильное финансирование, выделяемое в биоэкономику. Возможности Не уделяется внимания непродуктивным землям, которые могут быть посвящены новым культурам. Отсутствие стандартизации в технологиях. Лесная промышленность имеет сильное преимущество в качестве поставщика ресурсов. Больше средств для исследований и разработок. Политики и схемы для повышения срока окупаемости кредитов, полученных для приобретения новых технологий. Ресурсов для улучшения жизни скота в контексте технологий недостаточно. Дополнительные затраты на установку в сельской электрической распределительной системы. Высокие капитальные затраты на маркетинг и финансирование. Угрозы 49 Владельцы брендов Сильные стороны Эффективный элемент для Слабые стороны сокращения Высокая цена является ключевым отходов. препятствием внедрения. Эффективный вклад в развитие бренда. Технологическая осуществимость оставляет Эффективный вклад в сокращение выбросов желать лучшего. CO2. Альтернативный источник сырья. Сильный интерес Производительность упаковки на основе биосовместимости не является удовлетворительной. Путаница в отношении знаний о биопродуктах. В качестве бизнес-стратегии основное внимание уделяется дифференциации затрат, а затем принятию новых продуктов. Клиенты не желают платить премиальную цену Возможности Повышение Угрозы производительности может Упаковка не входит в основную бизнес- ускорить принятие. модель. Конкурентоспособные владельцы гигантских Нервозность владельцев брендов связанная брендов могут подтолкнуть упаковку на основе с потенциалом биомассы. биосовместимости в промышленность. МСП могут инициировать помощью новой тары. изменение Инфраструктура рециркуляции с благоприятна для нефтепереработки. Риск высоких капиталовложений из-за Масштабность может решить проблемы с экономического кризиса. затратами. Высокая зависимость от розничных Налоговые стимулы могут создавать бизнес- продавцов в стоимостной нагрузке. логику. 50 6.4. Предлагаемая цепочка создания стоимости для биоразлагаемых пластмасс На основе наблюдений и интервью была предложена следующая цепочка создания стоимости для введения упаковки на основе биосовместимости. Извлечение этой информации основано на ключевых факторах, которые мотивируют и дезактивируют принятие упаковки на основе биологического материала в отрасль пластмасс. Ключевые игроки Вклад Фермеры Устойчивое земледелие, животноводство Предоставление сырья промышленной системы Общий урожай, рост хозяйства. Поставка осадка, производство биотоплива Поставка биоотходов Продовольственные компании Компании биомассы Очистные сооружения Компании по сбору отходов для эко- сельского например, Производители (коммерческие) биопластиков Производство биопластиков на коммерческой основе (максимальная доля на рынке) Производители биопластиков Обеспечить коммерческое производство инновационными решениями Поставщики Укрепление базы снабжения, предоставление владельцам брендов инновационной упаковочной пр-ции Продуктовые ретейлеры Познакомить/представить потребителям «зеленую» упаковку Первичная упаковка для Использование экологически чистых пищевых продуктов продуктов Упаковка для вторичного питания Конечное потребление потребителями Финансисты/спонсоры Предоставление необходимого финансирования для участников Инженерные компании Предоставление стандартных решений для биопластиков СМИ Информация о цели, задаче, доступ информации Лица, принимающие решения Приверженность и стимул, руководство и координация Местные власти Обеспечение соблюдения всех правил Министерства Четкие директивы и управление 51 7. РЕЗУЛЬТАТЫ Однозначно можно утверждать, что существует окно возможностей для биологической упаковки. Однако биоупаковочные материалы еще не готовы взять на себя рынок. Они сталкиваются с серьезными проблемами с точки зрения затрат и производительности. Исследователи полагают, что эти проблемы будут преодолены, но это потребует слишком большого количества времени, так как это инновация с восходящим потоком - новые идеи и решения продолжаются разрабатываться. На упаковку на основе биомассы также большое влияние оказывают географические факторы. В Европе, например, упаковка на основе биосовместимости в настоящее время сильно зависит от законодательства. Совсем по-другому обстоят дела, например, у Китая или Индии. Вероятность того, что политические интересы могут влиять на внедрение упаковки на основе биосовместимости, является крайне важным аспектом. Наиболее важными критериями для упаковки на основе биосовместимости, о которых говорилось выше, являются: цена, доступность сырья, техническая осуществимость, время внедрения технологии, дополнительные технологии и отношение клиента. Во время интервью наибольшую озабоченность вызывали либо цена, либо технологическая осуществимость, за которой следует сила поставщика. Несколько важных и ключевых игроков отметили владельцев брендов и поставщиков. Из анализа также следует, что розничные торговцы превратились в транзитный пункт для товарной продукции, для достижения конечных клиентов. Роль ретейлеров имеет решающее значение, но на удивление розничные торговцы не проявили никаких обязательств по отношению к упаковке на основе биосовместимости и указали, что это вина поставщиков или владельцев брендов. Тем не менее, они заявляют, что имеют новые проекты для обсуждения упаковки на основе биосовместимости. Самым важным параметром для упаковки на основе биосовместимости является цена. Были предприняты усилия по изучению структуры затрат на упаковочные материалы на основе биоматериалов, но ответственность властей разных компаний, участвующих в производстве упаковки на основе биоматериалов показала проблемы секретности структуры затрат. Поэтому вопрос о стоимости не может быть подробно обсужден в диссертации. Тем не менее, ссылки, прилагаемые в этой работе обширны, а литература связана со стоимостью биоматериалов (относится к 2008 году) может дать общую характеристику. Ясно одно – в настоящее время стоимость биоразлагаемой упаковки намного выше, по сравнению с упаковками на основе нефти. 52 Большинство владельцев брендов, проявляют свою обеспокоенность по поводу цены, а также некоторые не уверены в силе поставщика. Общий сценарий становится сложным, поскольку владельцы брендов не полагаются на поставщиков материалов на основе биоматериалов, и поставщики не могут управлять затратами из-за неспособности добиться эффекта масштаба. Именно здесь законодательство должно играть ключевую роль. Стоит также выделить, что владельцы марок проявляют интерес к переработке пластмассовых отходов и сокращению выбросов CO2. Компании/производители Изменение цены на нефть Экономическое Цена биоресурсов (относительное Неопределенность преимущество инвестиций в совместимости) биопластик Политические меры для контроля ПГ Экономическая совместимость и осуществимость Расчет процентной ставки Зрелость Технология технологии (относительное Более преимущество продолжительное совместимости) время внедрения технологии в промышленность Доступность новой технологии посредством лицензирования Дополнительные технологии (инфраструктура обслуживания, каналы распространения и т. Д.) Дополнительно Интеграция с агрокомпаниями Обмен знаниями Применение сопутствующих продуктов Управление и Маркировка политика продукта Меры по утилизации Программы Unilever Nestle Kraft Mars «Вимм- Danone Procordia БилльДанн» + +/+/+ + + + - - - 0 0 0 - + + + + + + + + - + + + - - - - - 0 0 - + + - - - 0 - - + - - 0 - - - + + + + + 0 + + - - - - - - +/- +/- - + - - + + + + + + + + + + + + + 0 + + + + + + + - - - - - - - - + + + + - + 53 информирования общественности Экологически + + + + + + +/чистый продукт Налогообложение + + + + 0 0 + на использование нефтепродуктов Спрос у + + + + 0 + потребителей Рыночные + + + + 0 + + прогнозы на будущее указывают на потенциал возобновляемых ресурсов Политические меры + + + + + + + Рыночный по созданию спрос налоговых льгот Правительство + + + + + + + оказывает финансовую поддержку, чтобы снизить стоимость инновации Инновационные + + + + + + + проекты Меры по 0 0 0 0 предотвращению доминирования Технологии конкретных технологий Окупается в + + + + +/перспективе Наличие + + +/+ + специалистов Осведомленность да да да да да да да Обученный компании о персонал/ биобезопасной специалисты упаковке (Да/ Нет) Исследования и нет нет нет 0 нет нет нет планы компании пригодны для биоупаковки Таблица Составлена автором на основании данных "теории Геля и Роджерса", для оценки восприятия ключевых игроков в отношении упаковки на основе биосовместимости. + Мотив для принятия - Демотивационный фактор +/- нейтральный фактор 0 – ответа нет 54 ОБСУЖДЕНИЕ И ВЫВОД Обсуждение. Чтобы внедрить биоразлагаемую упаковку в производственные системы пластикового мира, очень важно согласовать всю цепочку создания стоимости. Для этого нужно разработать взаимозависящий замкнутый устойчивый цикл. Только тогда механизм заработает и появится высокий спрос. Для начала нужно обратить внимание на становление биоиндустрии. Текущая Российская промышленность, использующая биоматериалы, нуждается в сильной инфраструктуре, основанной на биоматериалах. Так как не существуют никаких примеров использования биоматериалов. Возможным примером использования биоматериалов может стать установка для производства биогаза, которая использует сырье из разных свалок, например, биоотходы от промысла. Эти биоотходы можно использовать более эффективно при их обработке на биогазовой установке. Другие виды биомассы также могут использоваться в качестве сырья для производства биогаза. Выброс CO2 из производства биогаза может быть использован в зеленом доме. Таким образом, полученная энергия может быть использована, например, как энергия, используемая в рыбном хозяйстве или в качестве биотоплива в транспортных целях. Рисунок составлен автором Рисунок 10. Пример устойчивого производства продуктов питания и энергии Рисунок выше - идеальная основа для устойчивого производства продуктов питания и энергии. Та же модель может быть реализована на упаковочных заводах, чтобы сделать общий цикл экологическим. В городе Линкопинге, в Швеции, биогаз 55 был выбран в качестве альтернативы дизелю для управления местным парком автобусов. Биомасса, используемая для производства биогаза, представляет собой навоз и отходы из пищевой промышленности, например, отработанный жир, растительный жир и убойные отходы и т. д. Производятся также и органические удобрения, поскольку побочные продукты биогаза могут использоваться для сельского хозяйства в рамках шведской системы сертификации. Использование биомассы в производстве биогаза является устойчивым, поскольку оно является одним из лучших способов управления отходами и доведение выбросов парниковых газов до минимального уровня. Вывод. Если упаковка или любая другая отрасль отделится от типичной системы на основе нефти до био-ориентированной экономики, то нынешняя система рано или поздно рухнет. Препятствиями являются сложная сеть законодательства, экономическая волатильность, неопределенный рынок, который приводит к путанице в рыночных нагрузках, технологической толчке и жесткой конкуренции. Считаю, что необходимо верить в биоэкономику. Речь идет не о том, чтобы нацелить какую-либо отдельную или конкретную отрасль на инъекции биобезопасными материалами, речь идет об условиях, которые необходимо создать, после чего все действующие лица в цепочке создания стоимости должны будут внести свой вклад в их собственные роли. Крупные игроки могут выжить, имея двойную закупку сырья, однако, нынешние работники скорее предпочтут придерживаться за существующие технологии. Если стратегия не будет разработана должным образом, это создаст полярность в отрасли, которая приведет к неправильной настройке всей цепочки создания стоимости. Биоразлагаемая упаковка, текстиль или любая другая система будут успешно работать только в том случае, если вся система будет полностью запущена с использованием биоматериалов, например, использование биомассы для биогаза и использование биогаза в промышленности в качестве источника энергии для запуска машин, которые производят продукты на основе биопродуктов, отходы (до и после потребителя) полностью перерабатываются или полностью компостируются, чтобы снова использоваться в качестве сырья из исходной точки. Таким образом, система станет полностью устойчивой, не ставя под угрозу потребности будущего поколения. Для этого идеального экологического цикла технология должна быть полностью жизнеспособной, исследования должны быть в пиковых значениях, требующих больших инвестиций, акторы должны делиться своими 56 знаниями, а правительству нужно играть ключевую роль, чтобы улучшить нынешнее состояние дел. СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ Балов А., Ашпина О. Мировой рынок биополимеров. //The Chemical Journal, Март 2012 57 Волова Т.Г. Введение в биотехнологию. Учебное пособие. // Красноярск: ИПК СФУ, 2008. Глазьев С. Ю. Мировой экономический кризис как процесс смены технологических укладов // Вопросы экономики. 2009. № 3. С. 26–28. Гутникова А. «Правовые механизмы стимулирования использования в россии материалов, способных к утилизации посредством компостирования и биодеградации»// Москва, 2015 С.Зелке, Д.Кутлер, Р.Хернандес. Пластиковая упаковка/пер.с англ. 2-го изд. под. ред. А.Л.Загорского, П.А.Дмитрикова – СПб.:ЦОН «Профессия», 2011.-560с.ил.,табл. Иванус А. И. Гармоничный инновационный менеджмент. М.: Книжный дом «Либроком», 2011. 248 с. Кривошей В.Н. Вызовы современности и упаковка. // Матеріали IV конф. «Пакувальна індустрія». — К.: ІАЦ «Упаковка», 2010. — С. 5–16. Мосади Н., G.S.I., «PET market Overviev», доклад на конференции ПЭТФ 2015, Креон, Москва, 18 февраля 2015 г. Минцберг Г. Структура в кулаке: создание эффективной организации. СПб.: Питер, 2001б. 512 с. Одабашян Г.В. Лабораторный практикум по химии и технологии основного органического и нефтехимического синтеза Учебное пособие для вузов/Под ред. Н. Н. Лебедева — М Химия, 1982, 240 с, ил. Пармухина Е.Л. Российский рынок биоразлагаемой упаковки // Экологический вестник России; Исследовательская компания RESEARCH.TECHART. 2011. № 2. С. 32-33 Родионов Д.А., Суворина И.В., Макеев П.В., Князев Ю.В. Современное состояние в области биоразлагаемых полимеров и упаковки // Молодой ученый. 2016. №1. С. 265267 Тасекеев М.С. Производство биополимеров как один из путей решения проблем экологии и АПК/ Тасекеев М.С., Еремеева. – Аналит. Обзор. – Алматы: НЦ НТИ, 2009. –200 с. Трачука А., Управление устойчивым развитием // – СПб.: ООО «Издательский дом „Реальная экономика”» 2015. – 480 с. Уорнер М. Классики менеджмента. СПб.: Питер, 2001. 1168 с. Andreas Detzel, Benedikt Kauertz, Cassandra Derreza-Greeven. With assistance by Joachim Reinhardt, Sybille Kunze, Martina Krüger, Horst Fehrenbach, Susanne Volz. Study of the Environmental Impacts of Packagings Made of Biodegradable Plastics. ifeu-Institut für Energie- und Umweltforschung Heidelberg GmbH. Dessau-Roßlau, March 2013. Pages 558 6.Alkemade, F. & Suurs, R.A.A. (2012). Patterns of expectations for emerging sustainable technologies, Technological Forecasting and Social Change, Vol. 79, No. 3, pp. 448-456 Alvarez-Chavez, C. R., Edwards, S., Moure-Eraso, R. & Geiser, K. (2012). Sustainability of bio-based plastics: general comparative analysis and recommendations for improvement, Journal of Cleaner Production, Vol. 23, pp. 47-56. Andrew John East (2008), Vegetable Industry Carbon foot print scoping study, What is Carbon foot print, An overview of definitions and methodologies, Discussion Paper 1, pp 2-5 Bohlmann, G.M. (2007). Bioplastics & Biofuels: Pricing & production trends, Industrial Biotechnology, Vol. 3, No. 1, pp. 25-28. Berkhout, F., Smith, a., Striling, A., 2004. Sociotechnical regimes and transition contexts. pp 48-75 Bansal, P. & Roth, K. (2000). Why Companies Go Green: A Model Of Ecological Responsiveness, The Academy of Management Journal,Vol. 43, No. 4, pp. 717 – 736 Caisa Johnson , Julien Bras, Inaka Mondragan, Petronela Nicheta, David Placket, 2012. Renewable fibers and bio-based materials for packaging applications- A review of recent developmens. Bio resources 7(2), pp 2506-2552 Cohen, W.M., Levinthal, D.A., 1990. Absorptive Capacity , a new perpective on learning and innovation. Administrative Science Quarterly 35(1), pp 128-152 Dosi, 1982, Technological Paradigms and technological Trajectories, pp 148-159 D. J. Knight, L. A. Creighton, Volume 15, Number 4, 2004. Regulations of food packaging in Europe and USA. pp 22-60 Dimaggia, P.J., Powell, W.W., 1983. The iron case revisited: institutional isomorphism and collective rationality in organizational fields. American sociological review 48, pp 147-160 End-of-waste criteria for biodegradable waste subjected to biological treatment (compost & digestate): Technical proposals. Final Report December 2013. IPTS Sevilla, Spain Fuchs, D., Kalfagianni, A & Arentsen, M. (2009). Retail Power, Private Standards, and Sustainability in the Global Food System. In: Corporate Power in Global Agrifood Governance, eds. Clapp, J. & Fuchs, D., MIT Press, Cambridge, Massachusetts Freeman, C., Perez, C., 1988, Structural crisis of adjustment business cycles and investements behavior Pg. 38-36 Green plastics; E.S. Stevens, Princeton University Press, 2002. (ISBN: 0-691-04967-X) Gillespie, I., Wells, R.C., Bartsev, A. & Philip, J.C. (2011). OECD outlook on prospects in industrial biotechnology, Industrial Biotechnology, Vol. 7, No. 5, pp. 267-268. 59 Goedkoop, M., Effting, F., and Collingson, M. 2000. The Eco indicator 99. A damage oriented method for life cycle impact assessment. 2nd edition. Amersfoort, The Netherlands: Pre Consultants B.V. Hofsetter, K.G., Dennis J.S., von Blottnitz, H., and Harrison., S.T.L 2007. Environmental analysis of plastic production processes, pp. 97-115 Hermann, B., Blok, K. & Patel, M. (2010). Twisting biomaterials around your little finger: environmental impacts of bio-based wrappings,International Journal of Life Cycle Assessments, Vol. 15, pp. 346-358. Harding, K. G., Dennis, J.S., Von Blottniz, H., and Harrison,S.T.L. 2007. Environmental analysis of plastic production processes. Comparing petroleum based Polypropylene and Polyethylene with biologically based poly B- hydroxybutric ascid using LCA, pp. 57-66 Ishigaki, T., Sugano, W., Nakanishi, A., Tateda, M., Ike, M., and Fujita, M. 2004. The degradability of biodegradable plastic in anerobic and anaerobic waste landfill model reactors, pp. 225-233 J.Schot, A.Rip, The past and future of Constructive technology assessment, 1997, pp. 251-268 Jonathan Bail et al,. (2011) PLASTIC WASTE IN THE ENVIRONMENT Specific contract 07.0307/2009/545281/ETU/G2 under Framework contract ENV.G.4/FRA/2008/0112 , Revised final report , April 2011 ,European Commission DG ENV PP 10-90 J.W.Schot, B. Elzen and R. Hoogma , Strategies for shifting technological Systems. The case of the automobile system, 1994, pp. 1060-1076 Konefal, J., Bain, C. & Mascarenhas, M. (2007). Supermarkets and Supply Chains in North America. In: Supermarkets and Agri-food Supply Chains: Transformations in the Production and Consumption of Foods, eds. Burch, D. & Lawrence, G., Edward Elgar Publishing Inc., Northamption, Massachusetts. Kuruppalil, Z. (2011). Green Plastics: An Emerging Alternative for Petroleum-based Plastics, International Journal of Engineering Research & Innovation, Vol. 3, No. 1, pp. 59-64. Laroche, M., Bergeron, J. & Barbaro-Forleo, G. (2001). Targeting consumers who are willing to pay more for environmentally friendly products, Journal of Consumer Marketing, Vol. 18, No. 6, pp. 503-520. Matsuura, E., Ye, Y. & He, X. (2008). Sustainability Opportunities and Challenges of Bioplastics. School of Engineering Blekinge Institute of Technology, Karlskrona, Sweden, pp 20-55 Mathews, J. (2008). Rise of the Bio-Economy, MGSM950-Report1. 60 Matsuura, E., Ye, Y. & He, X. (2008). Sustainability Opportunities and Challenges of Bioplastics. School of Engineering Blekinge Institute of Technology, Karlskrona, Sweden, pp 20-55 Nemet, G, F,. 2009. Demand -pull, technology push and government led incentives for nonincremental change. Research policy 38 (2009), pp. 700-709 OECD (2013), “Policies for Bioplastics in the Context of a Bioeconomy”, OECD Science, Technology and Industry Policy Papers, No. 10, OECD Publishing. Pages 58-59. Obersteiner, M., Azar, C., Kauppi, P., Möllersten, K., Moreira, J., Nilsson, S., Read, P., Riahi, K., Schlamadinger, B., Yamagata, Y., Yan, J. and Van Ypersele, J.-P. (2001). Managing climate risk, Interim Report, IR-01-051, International Institute for Applied Systems Analysis Patel, M., Crank, M., Dornburg, V., Hermann, B., Roes, L., Hysing, B., van Overbeek, L., Terragni, F., Recchia, E. (2005) Medium and Long-Term Opportunities and Risks of the Biotechnological Production of Bulk Chemicals from Renewable, pp. 2-8 Porter, M. E. (2008). The Five Competitive Forces that Shape Strategy, Harvard Business Priorities in Bio-economic Research. Recommendations of the Bio-economy Council. 2011 Rogers, E. M. (2003). Diffusion of Innovations (5th edition), Simon & Schuster Ltd, New York. R. Kemp, Schot., J. and Hoogma.,R. 26 jun 2007, Technology analysis and Strategic Management, Regime Shift to sustainability though process of niche formation: The approach of Strategic niche Management, pp. 175-192 Shen, L., Worrell, E. & Patel, M. (2009). Present and future development in plastics from biomass. Society of Chemical Industry and John Wiley & Sons, Ltd. Biofuels, Bioprod. Bioref. 4: pp. 25–40. Schott, J.w., 1998. the usefulness of evolutionary models for explaining innovation. The of the Netherlands in the 19th century. History of technology 14, pp. 173-195 Shen, L., Haufe, J. & Patel, M. K. (2009). Product overview and market projection of emerging bio-based plastics. PRO-BIP – Final report pp. 57-74,163-215 Shim Jiho ‘생분해성 고분자의 국내의 연구동향과 학회동향', KEIT PD ISSUE REPORT August 2011 Vol.6 Steinbuchel, A., Biopolymers, general aspects and special applications, Wiley-VCH, Weinheim, Germany, 2003 Tidd, J., Bessant, J. & Pavitt, K. (2005). Managing Innovation –Integrating technological, market and organizational change (3rdedition), John Wiley & Sons Ltd, Chichester, West Sussex, England 61 Tushman,M., Anderson,P.,1986. Technological discontinuities and organization environments, pp. 465-493 Van Aalst, M.K. (2006). The impacts of climate change on the risk of natural disasters, Disasters, Special issue: Climate change and disasters, vol. 30, no 1, pp. 5-18. Wydra, S. (2012). Overview of Policy Measures for Biobased products, Industrial Biotechnology, Vol. 8, No. 1, pp. 8-12. ГОСТ Р 57432— 2017 - УПАКОВКА. ПЛЕНКИ ИЗ БИОРАЗЛАГАЕМОГО МАТЕРИАЛА Комплексная программа развития биотехнологий в Российской Федерации на период до 2020 года (утв. Правительством РФ от 24 апреля 2012 г. N 1853п-П8). http://article.unipack.ru – материалы доклада Биоразлагаемая упаковка: успехи, тенденции, перспективы, 10 июня 2011 год Metabolix.com Cargil Dow LLC, www.cargildow.com Директива 94/62/EC от 20 декабря 1994 года об упаковке и упаковочных отходах (European Parliament and Council Directive 94/62/EC of 20 December 1994 on packaging and packaging waste) // Официальная правовая база ЕС Directive 1999/31/EC of 26 April 1999 on the landfill of waste (OJ L 182, 16.7.1999, p. 1). http://www.panor.ru/upload/iblock/eb7/mufauyfnqchw%20u%20gtbojilkied.pdf.http//www.p olymery.ru – матеиалы доклада Биоразлагаемая упаковка: готова ли Россия?, 20 января, 2012 http//www.bio.sfu-kras.ru/files/2540_Proizvodstvo_biopolimerov.pdf http://www.rupec.ru – материалы доклада Биопластики: перспективы в России, RUPEC, декабрь 2014 Технический регламент Таможенного союза «О безопасности упаковки» ТР ТС 005/2011 МОДЕЛЬНЫЙ ЗАКОН СНГ «Об упаковке и упаковочных отходах» 62 ПРИЛОЖЕНИЕ А Вопросник 1) Каковы проблемы, с которыми сталкивается биомасса, то есть проблема, связанная с потенциалом поставщиков биомассы. 2) Каковы наиболее важные характеристики биоразлагаемой упаковки, конкурирующие с нынешней пластмассовой промышленностью? 3) Какие другие стимулы вы видите при коммерциализации биоразлагаемой упаковки? 4) Каковы самые слабые стороны биоразлагаемой упаковки с точки зрения рынка? 5) Как вы видите восприятие потребителя о выплате премиальной цены за биодеградируемые упакованные продукты? 6) Как законодательство помогает или препятствует вашему бизнесу для коммерциализации биобезопасных упаковочных продуктов? 7) Какое сырье вы считаете наиболее перспективным? Будет ли технология достаточно зрелой для коммерциализации в глобальном масштабе? 8) Как вы видите инфраструктуру переработки? Так как это одна из самых слабых мест биоразлагаемости. 9) Каковы наиболее важные факторы, влияющие на вас в бизнесе биоразлагаемых пластмасс? 10) Как ваша компания разрабатывает стратегию привлечения инвесторов в бизнес биоразлагаемых пластмасс? 11) Как вы видите рыночные прогнозы биоразлагаемости в 2020 году? 12) Как розничные торговцы реагируют на такой радикально инновационный продукт? 13) Как другие ключевые поставщики, такие как Tetra Pak или Elopak, смотрят на это? 14) Каковы ваши предложения по созданию рыночных усилий для биоразлагаемых пластмасс? 15) Каковы ваши предложения для розничных продуктовых ретейлеров, как например Auchan Houlding? Как они могут сотрудничать с вами? 16) Как сформулировать инфраструктуру для биоразлагаемых пластмасс от рециркуляции, технического обслуживания, государственной политики, рынка, социальных параметров и производственной сети? 17) Как бы вы отреагировали, если ваш конкурент принял бы упаковку на основе биосовместимости для укрепления внешнего вида своего бренда? 63 18) Насколько вы осведомлены о накоплении отходов в морях? ПРИЛОЖЕНИЕ В Структура исследований Этот раздел посвящен рамкам, которые были установлены при опросе и отправке вопросника. Важные факторы успеха Экономические - Изменение цены на нефть - Цена биоресурсов - Неопределенность при инвестициях - Политические меры для контроля ПГ - Экономическая совместимость и географическая осуществимость - Расчет процентной ставки Технологические - Зрелость технологии - Время внедрения технологии в промышленность - Готовность новой технологии к лицензированию Интеллектуальные - Интеграция с агрокомпаниями - Обмен знаниями - Применение совместных продуктов Регулирование - Маркировка продукта - Меры по рециркуляции - Программы информирования общественности - Экологически чистые продукты - Налогообложение при использовании нефтепродуктов Рыночный спрос - Спрос на биобезопасные продукты - Рыночные прогнозы указывают на потенциал возобновляемых ресурсов - Политические меры, направленные на создание налоговых стимулов - Правительство оказывает финансовую поддержку, чтобы снизить стоимость инноваций Технология Push - Меры по недопущению преобладания конкретных технологий - Поддержка финансирования НИОКР - Понимать динамику и долговечность инвестиций, окупаемость определенной технологией Обученный - Доступность обученного персонала персонал - Обмен знаниями - Эвристические решения 64 ПРИЛОЖЕНИЕ С Опрошенные респонденты Потребители (покупатели), опрошенные в супермаркетах Auchan Unilever Nestle Russia Elopak Nestle Coca Cola ЕвроБалт Mars «Вимм-Билль-Данн» Danone Procordia DoEco GEOVITA 65 66
