The use of reusable packaging is experiencing a strong momentum, driven by concerns about environmental sustainability. Regulatory interventions and economic pressures are ensuring that the issue is increasingly in the spotlight. Among the numerous types of packaging available on the market, both disposable and reusable, research is focusing on the sector of mineral water bottles. Italy represents the first country in Europe for bottled water consumption, a sector that therefore needs to investigate aspects that can reduce the environmental impact of these packaging. The research first explored the characteristics of this sector to identify its peculiarities and future development strategies. An analysis of Environmental Product Declarations (EPDs) released by some bottled water brands was then carried out to evaluate the repercussions of the different types of containers on the market. Through comparison with production realities in the sector, two main aspects of water bottling emerged that limit the environmental sustainability of reusable glass bottles: the phenomenon of scuffing, i.e., the degradation of bottles caused by reuse cycles, and the ease of label removal during the container restoration process. The first aspect, by leading to a degradation of the mechanical and aesthetic properties of the bottles following reuse cycles, limits their lifespan, resulting in the premature withdrawal of such containers from the market. The second aspect, on the other hand, negatively impacts the energy expenditure of bottle restoration processes, so they can be reused. This thesis proposes two possible intervention strategies regarding the two phenomena. In the case of scuffing, the proposed design involves exploiting this aging phenomenon as a characteristic element of the bottle, thereby extending its useful life. Regarding the ease of label removal, there is a proposal for a label that employs a reduced amount of glue to be attached to the glass, resulting in a reduction of energy and mechanical stresses during the washing process. Both solutions were subject to a Life Cycle Assessment (LCA) to define the scope and sensitivity of the lines of action on environmental sustainability aspects. The analysis demonstrated how intervention in these areas can generate significant consequences in terms of environmental impacts. These insights can be useful for establishing an initial point of reflection for the design of reusable glass bottles that aim to reduce environmental impacts.

L’impiego di imballaggi riusabili vive una fase di forte rilancio, trainato dalle istanze riguardanti la sostenibilità ambientale. Interventi normativi e spinte economiche fanno sì che la questione sia sempre più al centro dell’attenzione. Tra i numerosi tipi di imballaggi disponibili in commercio sia nel formato monouso che riusabile, la ricerca si concentra sul settore delle bottiglie dell’acqua minerale. L’Italia rappresenta il primo Paese in Europa per il consumo di acqua in bottiglia, un settore che necessita quindi di approfondire gli aspetti che possano ridurre l’impatto ambientale di questi imballaggi. La ricerca ha dapprima approfondito le caratteristiche del settore per poterne individuare le peculiarità e le strategie di sviluppo future. È stata successivamente effettuata un’analisi delle dichiarazioni ambientali di prodotto (EPD) diffuse da alcuni marchi di acqua in bottiglia, al fine di valutare le ricadute delle diverse tipologie di contenitori in commercio. Attraverso il confronto con realtà produttive del settore sono emersi due aspetti principali dell’imbottigliamento dell’acqua che limitano la sostenibilità ambientale delle bottiglie in vetro riutilizzabili: il fenomeno dello scuffing, ovvero la degradazione delle bottiglie causata dai cicli di riuso, e la facilità di rimozione delle etichette durante il processo di ripristino dei contenitori. Il primo aspetto, causando una degradazione delle proprietà meccaniche ed estetiche delle bottiglie in seguito ai cicli di riuso, limita la loro vita utile, portando al ritiro prematuro di tali contenitori dal mercato. Il secondo aspetto impatta invece negativamente sul dispendio energetico dei processi di ripristino delle bottiglie, affinché possano essere impiegate nuovamente. La presente tesi propone due possibili strategie di intervento relative ai due fenomeni. Nel caso dello scuffing la proposta progettuale prevede di sfruttare tale fenomeno di invecchiamento come elemento caratterizzante della bottiglia, andando a prolungare la sua vita utile. Per quanto riguarda la facilità di rimozione dell’etichetta vi è invece la proposta di un’etichetta che impieghi una quantità ridotta di colla per essere fissata al vetro, comportando una riduzione dell’energia e delle sollecitazioni meccaniche durante il processo di lavaggio. Entrambe le soluzioni sono state oggetto di un’analisi ambientale di ciclo di vita (LCA) per definire la portata e la sensibilità delle linee di intervento sugli aspetti di sostenibilità ambientale. L’analisi ha dimostrato quanto l’intervento su queste aree possa generare conseguenze significative nella generazione di impatti ambientali. Queste indicazioni possono essere utili per costituire un punto di riflessione iniziale per la progettazione di bottiglie in vetro riusabile che desiderino ridurre la generazione di impatti ambientali.

Valutazione e ottimizzazione della sostenibilità degli imballaggi riutilizzabili: il caso delle bottiglie d'acqua in vetro

Seva, Fulvio
2022/2023

Abstract

The use of reusable packaging is experiencing a strong momentum, driven by concerns about environmental sustainability. Regulatory interventions and economic pressures are ensuring that the issue is increasingly in the spotlight. Among the numerous types of packaging available on the market, both disposable and reusable, research is focusing on the sector of mineral water bottles. Italy represents the first country in Europe for bottled water consumption, a sector that therefore needs to investigate aspects that can reduce the environmental impact of these packaging. The research first explored the characteristics of this sector to identify its peculiarities and future development strategies. An analysis of Environmental Product Declarations (EPDs) released by some bottled water brands was then carried out to evaluate the repercussions of the different types of containers on the market. Through comparison with production realities in the sector, two main aspects of water bottling emerged that limit the environmental sustainability of reusable glass bottles: the phenomenon of scuffing, i.e., the degradation of bottles caused by reuse cycles, and the ease of label removal during the container restoration process. The first aspect, by leading to a degradation of the mechanical and aesthetic properties of the bottles following reuse cycles, limits their lifespan, resulting in the premature withdrawal of such containers from the market. The second aspect, on the other hand, negatively impacts the energy expenditure of bottle restoration processes, so they can be reused. This thesis proposes two possible intervention strategies regarding the two phenomena. In the case of scuffing, the proposed design involves exploiting this aging phenomenon as a characteristic element of the bottle, thereby extending its useful life. Regarding the ease of label removal, there is a proposal for a label that employs a reduced amount of glue to be attached to the glass, resulting in a reduction of energy and mechanical stresses during the washing process. Both solutions were subject to a Life Cycle Assessment (LCA) to define the scope and sensitivity of the lines of action on environmental sustainability aspects. The analysis demonstrated how intervention in these areas can generate significant consequences in terms of environmental impacts. These insights can be useful for establishing an initial point of reflection for the design of reusable glass bottles that aim to reduce environmental impacts.
FERRARESI, STEFANO
PROSERPIO, CARLO
SANTI, ROMINA
ARC III - Scuola del Design
9-apr-2024
2022/2023
L’impiego di imballaggi riusabili vive una fase di forte rilancio, trainato dalle istanze riguardanti la sostenibilità ambientale. Interventi normativi e spinte economiche fanno sì che la questione sia sempre più al centro dell’attenzione. Tra i numerosi tipi di imballaggi disponibili in commercio sia nel formato monouso che riusabile, la ricerca si concentra sul settore delle bottiglie dell’acqua minerale. L’Italia rappresenta il primo Paese in Europa per il consumo di acqua in bottiglia, un settore che necessita quindi di approfondire gli aspetti che possano ridurre l’impatto ambientale di questi imballaggi. La ricerca ha dapprima approfondito le caratteristiche del settore per poterne individuare le peculiarità e le strategie di sviluppo future. È stata successivamente effettuata un’analisi delle dichiarazioni ambientali di prodotto (EPD) diffuse da alcuni marchi di acqua in bottiglia, al fine di valutare le ricadute delle diverse tipologie di contenitori in commercio. Attraverso il confronto con realtà produttive del settore sono emersi due aspetti principali dell’imbottigliamento dell’acqua che limitano la sostenibilità ambientale delle bottiglie in vetro riutilizzabili: il fenomeno dello scuffing, ovvero la degradazione delle bottiglie causata dai cicli di riuso, e la facilità di rimozione delle etichette durante il processo di ripristino dei contenitori. Il primo aspetto, causando una degradazione delle proprietà meccaniche ed estetiche delle bottiglie in seguito ai cicli di riuso, limita la loro vita utile, portando al ritiro prematuro di tali contenitori dal mercato. Il secondo aspetto impatta invece negativamente sul dispendio energetico dei processi di ripristino delle bottiglie, affinché possano essere impiegate nuovamente. La presente tesi propone due possibili strategie di intervento relative ai due fenomeni. Nel caso dello scuffing la proposta progettuale prevede di sfruttare tale fenomeno di invecchiamento come elemento caratterizzante della bottiglia, andando a prolungare la sua vita utile. Per quanto riguarda la facilità di rimozione dell’etichetta vi è invece la proposta di un’etichetta che impieghi una quantità ridotta di colla per essere fissata al vetro, comportando una riduzione dell’energia e delle sollecitazioni meccaniche durante il processo di lavaggio. Entrambe le soluzioni sono state oggetto di un’analisi ambientale di ciclo di vita (LCA) per definire la portata e la sensibilità delle linee di intervento sugli aspetti di sostenibilità ambientale. L’analisi ha dimostrato quanto l’intervento su queste aree possa generare conseguenze significative nella generazione di impatti ambientali. Queste indicazioni possono essere utili per costituire un punto di riflessione iniziale per la progettazione di bottiglie in vetro riusabile che desiderino ridurre la generazione di impatti ambientali.
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