Om du är en typisk kanadensisk mjölkkonsument dricker du förmodligen mer än 60 liter mjölk om året. Det ger upp till cirka två miljarder mjölkbehållare som köps i Kanada årligen.

Hur den mjölken förpackas beror på var du befinner dig, och ny forskning visar att en typ av mjölkbehållare är bäst för miljön.

Mjölk kommer i ett ovanligt brett utbud av förpackningar. I Kanada är de vanligaste mjölkbehållarna styva högdensitetspolyetenkannor, plastlaminerade papperskartonger och "kuddpåsar", som är mer kända som mjölkpåsar. Återanvändbara glasflaskor är sällsynta, och det är bra, eftersom de har den högsta globala uppvärmningspotentialen av alla dryckesbehållare.

Jag och mina kollegor, kemister och fysiker som arbetar med materialforskning och energilagring, var intresserade av konsumentfrågor relaterade till hållbarhet. Vi utvärderade nyligen miljöpåverkan från mjölkkannor, kartonger och påsar i Toronto och Halifax och fann att mjölkpåsar var det mest miljövänliga alternativet.

Enligt en rapport från 2010 från FN:s livsmedels- och jordbruksorganisation är de flesta mjölkbehållare som säljs i Nordamerika kannor (68 procent), följt av kartonger (24 procent) och påsar (sju procent). Omvänt dominerar väskor i länder i Afrikas medelhavsområden (72 procent) och fd Sovjetunionen (54 procent).

Det amerikanska kemiföretaget DuPont introducerade mjölkpåsar gjorda av tunn polyetenplast i Kanada 1967. Innovationen tog fart på 1970-talet, när Kanada övergick till det metriska systemet, eftersom deras volym kunde ändras lättare än kartonger eller kannor.

Behållarpåverkan

Vår studie var en livscykelbedömning av en mängd olika mjölkbehållare – de typer och storlekar som konsumenter i Toronto och Halifax sannolikt kommer att stöta på. Vi utvärderade energitillförseln, utsläppen av växthusgaser och vatten som förbrukades för att producera, transportera och kassera containrarna.

Vi fann att den största energiförbrukningen och utsläppen av växthusgaser kom från produktion av plastpolymerer och papper, mycket mer än från transporter och materialbearbetning eller bortskaffande. Dessa polymerer finns i mjölkkannor, skruvkorkar, laminat av kartonger, mjölkpåsar och deras etiketter, och papperet är en del av kartongen.

På båda platserna, per liter mjölk, kräver mjölkpåsar mindre energi och vatten och producerar mindre växthusgaser än kannor eller kartonger. Det beror främst på att mjölkpåsar bara väger 20 till 30 procent så mycket som kannorna eller kartongerna för samma volym.

Skillnaderna är betydande. Liter för liter, jämfört med kannor eller kartonger, förbrukar mjölkpåsar bara cirka 20 procent till 30 procent av energin, använder cirka två procent (jämfört med kartonger) till 40 procent (jämfört med kannor) lika mycket vatten och producerar endast 20 procent till 40 procent av växthusgaserna.

Även när mjölkpåsar slängs på en soptipp eller förbränns – och kannor eller kartonger är helt återvunna – har påsar den lägsta miljöpåverkan.

Begränsningar och jämförelser

Vår utredning försummade flera små saker, inklusive material och processer i samband med märkning som bläck och tryck. Vi har också uteslutit kannan som behövs för att hålla mjölkpåsen när den används. En annan studie visade att effekten av den stödjande är liten och enligt min erfarenhet kan dessa kannor hålla i flera år. En viktig fråga som vår studie ignorerade är de olika mjölkbehållarnas inverkan på havet och det marina livet.

Resultaten av vår studie validerades genom jämförelse med tidigare undersökningar i Storbritannien och flera andra länder. Vår energiförbrukning och våra beräkningar av växthusgasutsläpp överensstämde med deras.

Tillverkning, bearbetning och transport av containers använder mycket vatten, men en betydande mängd vatten återvinns genom återvinning. Nettovattenförbrukningen är den lilla skillnaden mellan dessa stora siffror och är därför inte särskilt säker. Men vi fann att kartonger använder en extrem volym vatten:nästan 20 liter vatten behövs för att producera papperskartongen för varje liter mjölk.

En insikt från vår internationella jämförelse är att den energi som förbrukas av mjölkpåsar i Storbritannien var nästan fyra gånger vårt resultat, eftersom mjölkpåsarna som används i Storbritannien transporteras från Kanada. Detta fynd understryker vikten av lokalisering i en livscykelbedömning. Våra resultat var dock i stort sett desamma för Toronto och Halifax, vilket tyder på att den lägsta effekten för mjölkpåsar skulle gälla vilken plats som helst i södra Kanada.

Det vill säga, mjölkpåsar skulle ha den minsta effekten av någon mjölkbehållare för kanadensiska konsumenter, om alla kunde köpa mjölkpåsar. Mjölkpåsar är för närvarande inte tillgängliga i västra Kanada. Användningen av mjölkpåsar i västra Kanada kan spara upp till 5 000 ton plast årligen.

Förskämd mjölk?

Med denna nya information, kommer konsumenterna att gå över till mjölkpåsar? Mjölk i påsar säljs endast i fyra-liters tilldelningar i Kanada, vilket kan vara för mycket för vissa konsumenter, vilket leder till oanvänd eller bortskämd mjölk. Detta skulle utplåna alla miljövinster.

Fristående enliters mjölkpåsar finns nu i Tyskland. Även om dessa är tyngre än våra väskor, skulle de fortfarande vara bättre än kannor eller kartonger.

Miljöpåverkan från mjölkavfall är till och med större än dess förpackningar. I USA står mjölk för cirka 13 procent av matavfallet, och konsumentmjölkavfall producerar cirka 10 miljoner ton koldioxidekvivalenta utsläpp årligen.

Kanada siktar på att förbjuda engångsplast till 2030, men det är oklart om mjölkbehållare skulle inkluderas i förbudet. Vår analys tyder på att plastkomponenter förblir det bästa alternativet för lågavfallsmjölkinneslutning.

Om ett genomsnittligt kanadensiskt hushåll bytte från kannor eller kartonger till påsar, skulle den veckovisa energibesparingen motsvara en tvätt i en torktumlare. För den som bryr sig om miljön är det en början.