تأمینکنندگان بسته بندی، در پی کمبود عرضه یخ خشک و همچنین نگرانیهای ایمنی و پایداری، سرمایهگذاری خود در تحقیقوتوسعه (R&D) را برای ایجاد راهکارهای جایگزین زنجیره سرد افزایش دادهاند.
تقاضا برای یخ خشک که اغلب همراه با بستهبندیهای کنترلدما استفاده میشود، بهدلیل مشکلات عرضه در ماده اصلی آن یعنی دیاکسید کربن، بهمراتب از تولید پیشی گرفته است. در کوتاهمدت چشمانداز بهبودی دیده نمیشود و همین موضوع نگرانیهایی درباره احتمال بروز کمبود در سال ۲۰۲۶ ایجاد کرده است. این شرایط و عوامل دیگر، تولیدکنندگان بسته بندی را واداشته تا برای راهکارهای جایگزینِ تضمین دما، تمرکز بیشتری بر تحقیقوتوسعه داشته باشند.
حدود یک قرن است که یخ خشک بهدلیل سرمای فوقالعاده، دوام بالا و این ویژگی که بدون تبدیل به مایع مستقیماً از جامد به گاز تصعید میشود (و در نتیجه باعث کثیفی یا آسیب به بسته بندی نمیشود)، گزینهای محبوب برای محمولههای حساس به دما بوده است. علاوه بر این، یکی از ارزانترین گزینهها نیز بهشمار میرود.
بیل مایر، مدیر تحقیقوتوسعه شرکت Peli BioThermal، میگوید: «یکی از مزیتهای بزرگ یخ خشک، مقرونبهصرفه بودن آن نسبت به میزان توان سرمایشی به ازای هر پوند است.» اما با کمیابتر شدن یخ خشک، «گزینههای دیگر جذابتر به نظر میرسند».
اگرچه کمبود عرضه باعث افزایش قیمت یخ خشک شده، اما همچنان ارزانتر از بیشتر گزینههای جایگزین مانند ژلپکهاست. بهعنوان مثال، گزینههای یکبارمصرفِ مبتنی بر نمک میتوانند ۱۵ تا ۲۰ برابر گرانتر باشند؛ به گفته فرانک بوچ، مدیر راهکارهای زنجیره سرد در Veritiv.
منابع میگویند عدم تعادل عرضه و تقاضا، زنجیرههای تأمین برخی صنایع متکی بر بسته بندی زنجیره سرد را مختل کرده است. این موضوع همچنین بخشهایی را درگیر کرده که بهطور فزایندهای به مدل فروش مستقیم به مصرفکننده روی آوردهاند.
ویویان برنی، مدیر مدیریت محصول و بازاریابی راهبردی در ThermoSafe، میگوید: «یخ خشک بخشی از زنجیره سرد است که معمولاً کسی به آن فکر نمیکند تا وقتی که عرضهاش کم میشود. چیزی است که بدیهی فرض میکنید و بعد همه—هرچند کلیشهای—سرما را حس میکنند. اینجا فرصتی است برای نوآوری در بسته بندی تا بخشی از این ریسکها را جبران کند… ما در حال سازگاری هستیم.»
این وضعیت تفاوتهای میان انواع بسته بندی زنجیره سرد را برجسته میکند؛ بهویژه از نظر دمایی که محصولات برای آن طراحی شدهاند. یخ خشک بیشتر در حمل محصولات منجمد یا اقلامی که نیاز به دماهای بسیار پایین دارند استفاده میشود، نه محمولههای صرفاً سردخانهای. به گفته منابع، داروسازی—از جمله داروهای GLP-1—اخیراً محرک رشد راهکارهای سردخانهای بوده است.
کیت بچل، مدیر ارشد بازرگانی Nordic Cold Chain Solutions، میگوید: «نقطه مطلوب برای ۹۹٪ مشتریان ما، بسته بندی هایی با دمای سردخانهای ۳۶ تا ۴۶ درجه فارنهایت است؛ مثل مواد غذایی فاسدشدنی یا محمولههای دارویی، نه منجمدها.»
او افزود: «پایگاه مشتریان من به اندازه برخی دیگر از یخ خشک استفاده نمیکند، بنابراین تا اینجا تغییر بزرگی در بازار ندیدهام»، هرچند برخی مشتریان همچنان بسته بندی سازگار با یخ خشک میخواهند.
با وجود نوآوری شرکتها، در حال حاضر «هیچ گزینهای وجود ندارد» که از نظر کارایی و هزینه دقیقاً معادل یخ خشک باشد، به گفته بچل.
تولیدکنندگان بسته بندی زنجیره سرد از تحقیقوتوسعه مداوم برای گزینههای بهتر و پایدارتر تضمین دما خبر میدهند—در برخی موارد برای کنار گذاشتن کامل یخ خشک، چه بهدلیل مسائل عرضه، ایمنی یا مقررات.
هانا زیبر، همبنیانگذار و مدیرعامل Artyc، میگوید: «بیشتر میشنویم که شرکا میگویند: یخ خشک دردسر است؛ اگر بتوانم حذفش میکنم.»
این شرکت چهار ساله، کولرهای قابلاستفاده مجددِ باتریدار خود را راهی برای «خداحافظی با یخ خشک» معرفی میکند. این راهکارها برای دماهای مختلف قابل سفارشیسازیاند و «بسیاری از مشتریان ما برای انتقالهای کوتاه بهجای یخ خشک از ما استفاده میکنند».
علاوه بر تغییر قالبهای بسته بندی، برخی فرستندگان شیوههای لجستیکی و تعداد نقاط تماس مسیر حمل را نیز بازطراحی میکنند.
کریس بردلی، مدیر ارشد بازاریابی و پایداری Veritiv، میگوید: «برخی شرکتها قبلاً از یک نقطه واحد ارسال میکردند که یخ خشک بیشتری میخواست. اکنون مشتریان بیشتری به ظرفیتهای سردخانهای منطقهای روی آوردهاند تا طول مسیر کوتاه شود و نیاز به یخ خشک کاهش یابد.»
عدم تعادل مشکلساز
یخ خشک از دیاکسید کربن تولید میشود و صنعت تولید CO₂ سالهاست با عدم تعادل عرضه و تقاضا مواجه است. اگرچه کمبود ناشی از جهش ارسال واکسنها در دوران کووید-۱۹ گذشته، اما منابع میگویند پویاییهای فعلی قابل توجه است و احتمالاً در ۲۰۲۶ کمبود رخ دهد.
ماورا گاروی، رئیس Intelligas Consulting، میگوید: «در کمبود مطلق نیستیم، اما ممکن است سال آینده وارد کمبود شویم—همهچیز به توان تولیدکنندگان بستگی دارد.»
به گفته او، تولید یخ خشک در آمریکا حدود ۴۶۰۰ تن در روز است. تقاضا نزدیک به یک دهه سالانه ۵٪ رشد کرده و انتظار میرود این روند پنج سال دیگر ادامه یابد، در حالی که ظرفیت تولید CO₂ طی ۱۰ سال گذشته فقط سالانه ۰.۳٪ رشد کرده است.
علاوه بر این، برخی کارخانهها با ظرفیت اسمی خود تولید نمیکنند. کارخانههای CO₂ معمولاً حداکثر ۳۵۰ روز در سال فعالاند، در حالی که کارخانههای یخ خشک حدود ۲۷۵ روز کار میکنند.
CO₂ معمولاً محصول جانبی صنایع دیگر مانند آمونیاک و اتانول است. کالیفرنیا یکی از تأمینکنندگان اصلی CO₂ است، اما تا پایان امسال دو کارخانه و تا آوریل ۲۰۲۶ یک کارخانه دیگر تعطیل میشوند؛ یعنی از دست رفتن نزدیک به ۸۵۰ تن در روز تا اوایل سال آینده.
گاروی میگوید: «مشکل این است که عرضه به اندازه کافی رشد نمیکند—و حتی در حال از دست دادن عرضه هستیم.»
طبق دادههای Intelligas، تا ۲۰۳۰ دستکم پنج کارخانه جدید با تولید روزانه ۳۰۰ تن CO₂ باید در آمریکا اضافه شود. هرچند برخی شرکتها در حال راهاندازی کارخانهها هستند، اما سرعت کافی نیست.
برای تولید هر پوند یخ خشک حدود ۱.۵ پوند CO₂ لازم است؛ این نسبت بسته به پیکربندی سیستمها میتواند تا ۲.۵ پوند هم برسد.
کاربردهای یخ خشک حدود ۲۰٪ تقاضای CO₂ آمریکا را تشکیل میدهد و پیشبینی میشود تا ۲۰۳۰ به ۲۳٪ برسد. بیشترین تقاضا مربوط به بخش غذا—مانند فرآوری گوشت—است و حملونقل مواد غذایی در هشت سال اخیر محرک رشد بوده است.
با این حال، سریعترین رشد تقاضا اکنون مربوط به تمیزکاری صنعتی با پاشش یخ خشک است که روشی سازگارتر با محیطزیست برای پاکسازی عمیق محسوب میشود؛ اما این کاربرد با زنجیره تأمین بسته بندی سرد همراستا نیست.
سازگاری از مسیر نوآوری
بسیاری از تولیدکنندگان بسته بندی زنجیره سرد برای کاهش نگرانیهای عرضه و هزینه یخ خشک، و نیز یافتن جایگزینهای ایمنتر و پایدارتر، نوآوری میکنند.
یخ خشک مادهای خطرناک با محدودیتهای حمل است؛ هنگام تصعید CO₂ آزاد میکند و میتواند باعث افزایش فشار و خطر پارگی شود. به همین دلیل مقررات حملونقل (از جمله محدودیت مقدار مجاز در هواپیما) اعمال میشود.
مایر میگوید: «با طراحی بسته بندی هایی که مقدار یخ خشک موردنیاز هر بسته را کاهش دهد، میتوان تعداد بستههای بیشتری را در هواپیما حمل کرد» که در نهایت انتشار حملونقل را کم میکند. «اگر به مواد تغییر فازدهنده (PCM) روی بیاوریم، یخ خشک بهکلی حذف میشود.»
ThermoSafe تلاشهای R&D خود را برای کاهش وابستگی مشتریان به یخ خشک تطبیق داده است؛ از آموزش مشتریان برای استفاده از جایگزینها گرفته تا «طراحی سیستمهایی با عایقبندی پربازده که هر پوند یخ خشک را کارآمدتر میکند و بازطراحی هندسه کانتینر برای کاهش نرخ ذوب».
بیشتر بخوانید: بسته بندی؛ اهرم پنهان CPGها برای تسخیر تصمیمهای آنی خرید
به گفته برنی، مشتریان بهطور فزایندهای سبد راهکارهای زنجیره سرد خود را متنوع میکنند و از مواد تغییر فازدهنده مانند ژلپکها بهره میگیرند.
Veritiv در آزمونهای مواد دریافته که آبنمک برای حفظ دمای سرد مناسب است، اما هنوز به کارایی یخ خشک نمیرسد و معادل یکبهیک وجود ندارد؛ بهطوری که «۹۸ تا ۹۹٪ راهکارهای منجمد صنعت همچنان از یخ خشک استفاده میکنند».
از منظر ایمنی، تماس پوست انسان با یخ خشک میتواند سوختگی سرد ایجاد کند؛ بنابراین نیاز به تجهیزات حفاظت فردی دارد و برای مقصدهای حساس (مثلاً حضور کودکان) گزینه ایدهآلی نیست.
Artyc با کولرهای بادوامِ باتریدار و کمپرسور کوچک که مستقیماً هوای فضای بار را سرد میکند، در حال «ساخت زنجیره سرد درخواستی» برای سلامت و علوم زیستی است. واحدهای بزرگتر نیاز به یخ خشک، پلیاستایرن منبسطشده و PCMها را حذف میکنند و برای میدلمایل و لستمایل مناسباند. این کولرها قابلیتهای اینترنت اشیا برای پایش دما و رهگیری زنجیره تحویل دارند.
زیبر میگوید: «هدف ما افزایش تابآوری، قابلیت اطمینان و پایداری است… با کاهش وابستگی به یخ خشک آرامش خاطر ایجاد میکنیم.»
پایداری اکنون ملاحظهای اصلی در R&D بسته بندی زنجیره سرد است—هم بهدلیل اهداف داوطلبانه شرکتها و هم مقررات داخلی و خارجی.
تولید یخ خشک فرآیندی دوستدار محیطزیست نیست، زیرا معمولاً از CO₂ِ جذبشده از تأسیسات صنعتی ساخته میشود. همچنین درباره پایداری خودِ بسته بندی زنجیره سرد بحث وجود دارد.
پلیاستایرن منبسطشده (EPS) بهدلیل عایق بودن و هزینه کم رایج است، اما بسیاری بهدلیل اثرات زیستمحیطیاش در پی کاهش مصرف آن هستند. ThermoSafe نوعی EPS زیستتخریبپذیر خانگی و نیز جعبههایی با پنلهای عایق خلأ (VIP) برای کاهش مصرف EPS و وزن کمتر ارائه میدهد.
Veritiv نیز تا حد امکان از VIP استفاده میکند و بهتازگی پالتشیپر TempSafe PalletShield را معرفی کرده که عایق آن بهجای EPS از سلولز قابل بازیافت در کنار خیابان ساخته شده است.
Peli BioThermal هم پاییز امسال محصول Vēro One را معرفی کرد؛ یک محصول حمل با یخ خشک که قابل بازیافت کنار خیابان است و برای پاسخ به تقاضای پایداری طراحی شده. هرچند یکبارمصرف است، اما گزینههای قابلاستفاده مجدد این شرکت «از نظر هزینه هم بهصرفهاند» چون میتوان آنها را بازگرداند، نوسازی و دوباره استفاده کرد.
ThermoSafe و Artyc نیز بر مزایای پایداری کانتینرهای عایق قابلاستفاده مجدد تأکید دارند؛ جایی که تمرکز مشتریان بر کاهش پسماند بسته بندی بسیار مشخص است.
Nordic Cold Chain Solutions امسال Nordic Express Pack را مخصوص ارسال داروهای GLP-1 معرفی کرد. این محصول فشرده است، امکان ارسال محصول بیشتر در هر محموله و کاهش انتشار را فراهم میکند. ژلپکهای زیستتخریبپذیر آن قابل کمپوست خانگی یا تخلیه در فاضلاباند، و نسخههایی با عملکرد مشابه اما پوشش کاغذی (بهجای پلاستیک) نیز ارائه میشود.
بچل میگوید: «این یک کسبوکار مبتنی بر راهکار است. نیاز مشتری، بازه دمایی، روش حمل را میفهمیم و راهکار را مطابق انتظارها تنظیم میکنیم.»
چشمانداز سرد
تقاضا برای بسته بندی پایدار زنجیره سرد رو به رشد است و شرکتها به سرمایهگذاری در R&D ادامه میدهند. با این حال، هزینه هنوز مانعی برای جایگزینی یخ خشک با گزینههای پایدارتر است. اما اگر روند تقاضای یخ خشک و تولید CO₂ ادامه یابد، حتی محصولات پایدارِ گرانتر هم جذابتر خواهند شد.
زیبر میگوید: «اگر برای هر کیلو یخ خشک ۲ تا ۳ دلار خرج میکنید، بخش بزرگی از هزینه صرف همان مکانیزم سرمایشِ یکبارمصرف میشود. اگر هفتهای دستکم سه ارسال منجمد با واحد بزرگتر ما داشته باشید، طی یک فصل—حدود دو تا سه ماه—به نقطه سربهسر میرسید.»
برخی مشتریان بهدلیل سابقه اطمینانپذیری محصولات قدیمی، در تغییر تردید دارند—بهویژه در صنایع پرهزینه R&D مانند ژندرمانی و کارآزماییهای بالینی.
بچل میگوید: «صنعت داروسازی ریسکگریز است؛ جابهجایی از راهکارهای امتحانشده به عایق یا ژلپکهای جدیدِ پایدار مهم است، همه به آن فکر میکنند، اما چالشبرانگیز است.»
شرکتهای بسته بندی میگویند آمادهاند در صورت لزوم تولید راهکارهای نوآورانه خود را افزایش دهند، زیرا فشار عرضه CO₂ و یخ خشک به این زودیها کاهش نمییابد.
گاروی میگوید: «مدتی با کمبود CO₂ روبهرو خواهیم بود—فکر میکنم سال آینده چندان خوب نباشد.»
