Ślad wodny kosmetyków

Obecność wody w kosmetyku

Wodę wykorzystywaną w produkcji kosmetyków można podzielić na wodę wykorzystywaną w sposób:

• bezpośredni, jako składnik kosmetyczny,
• pośredni, czyli wykorzystywaną do produkcji surowców (w tym uprawy roślin), ekstrakcji i oczyszczania składników aktywnych, procesów produkcyjnych (głównie chłodzenie, ogrzewanie, mycie i odkażanie), wytwarzania masy kosmetycznej oraz opakowań.

W tym drugim przypadku mówimy o wodzie "wirtualnej" lub "osadzonej", a jej ilość może sięgać tysięcy litrów na kg produktu. Przy rozważaniach śladu wodnego w przemyśle kosmetycznym należy uwzględnić jeszcze wodę zużywaną przez konsumentów podczas użytkowania produktu.

Ślad wodny

Ślad wodny (ang. water footprint) jest to całkowita objętość wody użytej do wytworzenia danego dobra konsumpcyjnego, w którą wlicza się bezpośrednie i pośrednie zużycie we wszystkich procesach od produkcji surowca do produktu końcowego. Dzięki śladowi wodnemu jesteśmy w stanie zrozumieć, jaki wydatek ponosimy na każdym z etapów wytwarzania i dostrzec, że większość zużywanej przez nas codziennie wody nie pochodzi z kranów w naszych domach, ale związana jest wytwarzaniem dóbr konsumpcyjnych. Ślad wodny w cyklu życia produktu kosmetycznego przedstawiono na grafice (rysunek 1). Bezwodność należy rozumieć nie tylko jako całkowite wyeliminowanie wody z receptury, ale także jako redukowanie użycia wody na różnych etapach produkcji – wyboru surowców i opakowań, wytwarzania, mycia sprzętu.

Woda jako składnik kosmetyczny

Wodzie używanej do produkcji kosmetycznej stawiane są pewne minimalne warunki jakościowe. Po odpowiednim przygotowaniu, do produkcji nadaje się woda wodociągowa, ale w praktyce dla pełnego wystandaryzowania jakości stosuje się wodę destylowaną, dejonizowaną lub oczyszczoną. Należy pamiętać, że woda w produkcie to nie tylko woda dodana bezpośrednio do receptury, ale także tzw. woda konstytutywna, stanowiąca integralną część surowca. Chodzi tu np. o hydrolaty czy soki owocowe. Do wzbogacania formuł kosmetycznych stosuje się także wodę ze specyficznych źródeł, tj. wody termalne, lodowcowe, morskie. W większości przypadków sama woda stanowi większy procent masowy niż wszystkie pozostałe składniki razem wzięte. Wadą wody jest jej duży ciężar, co w ciągu wytwarzania prowadzi do zwiększania kosztów transportu, przechowywania i konieczności użycia większych opakowań.

Oszczędzanie wody

Redukcja zużycia wody powinna być jednym z głównych celów osiągania przez firmy zrównoważonej produkcji. Mogą temu służyć:

• zmniejszenie ilości wody w recepturze produktu,
• zmniejszenie ilości wody zużywanej do procesów mycia,
• obniżenie temperatury podczas wytwarzania,
• redukcja ilości generowanych ścieków i ich oczyszczanie.

Największe światowe koncerny już działają w kwestii oszczędzania wody. L'Oréal obniżył konsumpcję wody o 50% pomiędzy rokiem 2005 a 2019, Unilever zmniejszył ślad wodny o 47% w ciągu ostatniej dekady, Procter&Gamble zmniejszył zużycie wody do produkcji o 27% od 2010 roku. Mniejsze firmy stawiają przede wszystkim na formulacje bezwodne i rezygnację z dodatkowych opakowań. Przykładowo Lush, dzięki niestosowaniu opakowań, zaoszczędził ponad 450 tys. litrów wody na rok (w odniesieniu do sytuacji, w której produkt byłby płynem w butelce).

Woda w recepturowaniu i produkcji

Zmniejszanie śladu wodnego zaczyna się już na etapie projektowania produktu – można wybierać surowce pochodzące ze zrównoważonych upraw, rozwijać kosmetyki bezwodne (lub z minimalną ilością wody), opracowywać receptury kosmetyków, które będą łatwo zmywalne lub nie będą tego etapu wymagały, wykorzystywać alternatywne źródła wody (woda inna niż pitna, wody owocowe, hydrolaty). Istotnym może być także zwiększanie biodegradowalności produktów gotowych.

Produkty do mycia mogą zawierać nawet 85% wody w składzie. Służy ona jako rozpuszczalnik oraz pomaga w aplikacji produktów, szczególnie żeli i szamponów. W przypadku kosmetyków pielęgnujących, woda stanowi już 50–70% masy kosmetycznej. Jednym z podejść ograniczających obecność wody w produkcie jest recepturowanie kosmetyków bezwodnych i w formie stałej (tabela 1.).

Bezwodne produkty do mycia są coraz powszechniejsze i nie obejmują już tylko kosmetyków w kostce, ale także proszki myjące. Jednym z wyzwań, które czekają na technologa podczas opracowywania receptury takich produktów jest dobór surfaktantów dostępnych w formie stałej, gdyż liczba takich surowców jest ograniczona. W przypadku proszków konieczne jest ograniczenie pylistości (która jest niepożądanym efektem podczas aplikacji) poprzez dodanie cięższych substancji wypełniających, np. Magnesium Aluminium Silicate lub polimerów hydrofilowych (gumy ksantanowej, metylocelulozy). Te ostatnie korzystnie wpływają także na parametry uzyskiwanej piany. Dodatek małych ilości Sodium Bicarbonate albo kwasu cytrynowego może zwiększać ilość i jakość piany.

Kolejnym podejściem do tematu zmniejszania zużycia wody jest tworzenie kosmetyków skoncentrowanych. Wbrew pozorom nie jest to proste wyzwanie dla technologa. Przy nieprawidłowo opracowanej recepturze może dojść do sytuacji, kiedy sposób aplikacji produktu będzie utrudniony, np. dla szamponu, który generuje małą ilość gęstej piany, w konsekwencji użytkownik zwiększa zużycie produktu i wody potrzebnej do umycia. Jednym z parametrów, o którym należy pamiętać podczas opracowywania receptur koncentratów jest ich lepkość, która powinna być na tyle mała, aby bardzo łatwo następowało mieszanie z wodą. Ważny jest także odpowiedni dobór proporcji surfaktantów. Jeżeli ilość wszystkich substancji aktywnych w produkcie ma wynosić 40–50%, stosunek surfaktantu anionowego nie powinien być wyższy niż 0,6–0,7, a drugorzędowego detergentu amfoterycznego – 0,2–0,4 (jednocześnie w ten sposób redukujemy lepkość i zwiększamy transparentność produktu). Detergenty niejonowe powinny występować w niskim (<0,1) stosunku.

Ograniczanie zużycia wody jest także możliwe przy wytwarzaniu tradycyjnych emulsji. Oczywiste jest zwrócenie się ku metodom na zimno, ale nie w każdym przypadku jest to rozwiązanie realne. Najbardziej wodochłonnym etapem podczas produkcji emulsji jest faza chłodzenia. Alternatywą do przepływu dużych ilości wody przez układ chłodzący jest emulgacja niskoenergetyczna. Tutaj ogrzewana jest tylko część składników, a nie jak w tradycyjnym podejściu – całość. Faza wodna i olejowa są mieszane w stosunku 1:1, a pozostała konieczna ilość fazy wodnej dodawana jest powoli do gotowej emulsji.

Dobór surowców również może przyczynić się do oszczędzania wody na etapie konsumenckim. Biodegradowalnymi detergentami, które charakteryzują się łatwym spłukiwaniem są surfaktanty oparte na aminokwasach – glutaminianie i alaninie, np. Sodium Cocoyl Glutamate. Produkty zawierające Disodium Oleoyl Glutamate, Sodium Lauroyl Glutamate, Disodium Cocoyl Glutamate, Sodium Cocoyl Alaninate wymagają nawet 18% (produkty do mycia ciała) – 30% (szampony) mniej wody do spłukania niż produkty zawierające SLES. Redukcję zużycia wody o nawet 20–40% można osiągnąć łącząc w recepturze SLES i detergenty aminokwasowe.

Woda na etapie konsumenckim

Ponad 90% udziału wody w trakcie cyklu życia produktu kosmetycznego jest zużywanych w trakcie użytkowania – podczas mycia i kąpieli. Dotyczy to nie tylko kosmetyków typu szampony, żele pod prysznic, produkty do mycia twarzy, ale także produktów niespłukiwanych – kremu czy makijażu nie zmywamy od razu po nałożeniu, ale końcowo one także są zmywane z ciała wodą.

Jedną z metod ograniczania konsumpcji wody jest edukacja konsumentów w sprawie właściwych (oszczędzających wodę) zachowań podczas kąpieli. Nie chodzi tylko o skrócenie czasu mycia, ale także wybór i poprawne używanie kosmetyków. Pomocne tutaj może być ustalenie odpowiedniego dozowania produktu, wykorzystując opakowania (dobór systemu dozującego do specyfiki produktu).

Zanieczyszczenia wody

Zmniejszanie śladu wodnego to także dbanie o jak najmniejsze zanieczyszczenie wód. Kosmetyki przeznaczone są do użytku zewnętrznego, z tego względu są wprowadzane do środowiska jako niemetabolizowane (w przeciwieństwie do leków) i znacznie większych (niż leki) ilościach. Niektóre ze składników kosmetycznych mogą być trwałe, bioaktywne i potencjalnie zdolne do bioakumulacji, co niesie ze sobą ryzyko dla środowiska. Pamiętajmy, że bezpieczeństwo kosmetyków oceniane jest w kontekście zdrowia człowieka, a nie wpływu na środowisko (choć zaczyna się to zmieniać). Zanieczyszczenia związane z wytwarzaniem surowców to przede wszystkim nawozy i pestycydy, które trafiają z upraw do wód powierzchniowych i gruntowych. Do składników kosmetycznych najbardziej związanych z kwestią zanieczyszczeń wód należą detergenty, niektóre konserwanty, kompozycje zapachowe i filtry UV oraz cząstki mikroplastiku (ten ostatni został już prawnie uregulowany w UE, jeśli chodzi o kwestie środowiskowe).

Możliwości certyfikacji

Ocena śladu wodnego wyrobów, procesów i organizacji jest możliwa z wykorzystaniem normy ISO 14046:2016. Dzięki poznaniu cyklu życia badanej rzeczy możliwa jest ocena jego wpływu na zużycie i zanieczyszczenie wody. Wiele zewnętrznych jednostek prowadzi certyfikację zgodnie z wytycznymi tego standardu.

Innym rozwiązaniem, pośrednio odnoszącym się do zmniejszania śladu wodnego, jest europejskie oznakowanie ekologiczne EU Ecolabel. Przyznawane jest ono produktom i usługom o ograniczonym wpływie na środowisko w ciągu ich całego cyklu życia. Od roku możliwość uzyskania certyfikacji rozszerzono z kosmetyków spłukiwanych także na produkty kosmetyczne niespłukiwane. Kryteria zgodności z wymaganiami Ecolabel zapewniają m.in. niską toksyczność dla organizmów wodnych i biodegradowalność składników (dotyczy produktów spłukiwanych), minimalizację ilości opakowań. W ten sposób produkty posiadające oznakowanie Ecolabel również wpisują się w trend redukcji zużycia wody i dbania o jej stan.

Podsumowanie

Woda uważana jest za surowiec tani i łatwo dostępny, szczególnie jeśli odniesiemy to do innych składników kosmetycznych. Niestety sprowadza się to do błędnego rozumienia wody jako substancji o nieograniczonych zasobach. Jednak wciąż rosnąca świadomość ekologiczna konsumentów oraz samego przemysłu zmusza producentów do zwrócenia większej uwagi na bycie water-friendly. Wprowadzanie formuł bezwodnych do portfolio (tabela 2), optymalizacja procesów produkcji pod kątem oszczędzania wody czy wreszcie edukacja konsumentów na temat rozsądnego korzystania z zasobów wodnych to działania, które skutecznie mogą zmniejszyć ślad wodny produktów kosmetycznych.

Artykuł został opublikowany w kwartalniku "Świat Przemysłu Kosmetycznego" 2/2023