Slovenský bioplast

0

Plast sa kopí na skládkach, v prírode i na hladine morí, a tak je v súčasnosti zrejme najviac sledovaným ekologickým problémom. Riešením by mohli byť bioplasty, ktorých vývoju sa venuje profesor PAVOL ALEXY z Ústavu prírodných a syntetických polymérov FCHPT STU v Bratislave.

Vyvinuli ste už druhú generáciu bioplastov. Ako prišla na svet tá prvá? Od začiatku bolo vaším cieľom nájsť biologicky rozložiteľnú náhradu za plasty z fosílnych látok?

Pri hľadaní alternatívnych riešení plastov vo svete najskôr vôbec nehral hlavnú rolu ekologický motív. Bol to efekt ropnej krízy a obáv, že plasty nebude z čoho vyrábať. Mojím profesijným cieľom boli od začiatku ekologické riešenia plastov. Najskôr bola predstava čiastočne biologicky rozložiteľných plastov, neskôr sa zistilo, že je možnosť vyrobiť úplne rozložiteľné. Riešenie, ktoré máme dnes na stole, vzniklo síce cielene, ale náhodou. Chceli sme využívať plast, ktorý produkujú mikroorganizmy – polyhydroxybutyrát – a ktorý samostatne spracovať nejde. Snažili sme sa ho použiť ako plnivo do niečoho, čo je ekologicky tiež hodnotné – bola to kyselina polymliečna. Náhodou sme zistili, že v istých pomeroch a za istých technologických podmienok je zrazu ten plast nielen ekologický, ale má aj dobré mechanické vlastnosti. Z dvoch krehkých materiálov sme vhodným zmiešaním dostali jeden húževnatý. Čiže nie je náhoda, že sme šli po ekologickej stope, ale je náhoda, že sme pri snahe čo najviac využiť nespracovateľný polymér dospeli k plastu, na ktorý sme získali patent.

Kefky Curaprox z bioplastu

Séria kefiek značky Curaprox z bioplastu, zaregistrovaného ako nonoilen, ktorý pochádza z dielne profesora Alexyho.

Majú takto získané plasty podobné vlastnosti ako klasické? Dajú sa využiť rovnako alebo len v obmedzenom rozsahu?

Paleta plastov vyrábaných z fosílnych palív je zložením a vlastnosťami natoľko široká, že je nemysliteľné nahradiť ich jedným typom bioplastu. Niektoré môžu byť nahradené – napríklad polyetylén a polypropylén majú veľmi podobné vlastnosti nášmu „nonoilenu“. Ten nie je z jednej molekuly, je to zmes komponentov. Rôznym pomerom zložiek či spôsobom prípravy zmesi môžeme dosiahnuť materiály s odlišnými vlastnosťami. Tu mám pohár, ktorý je tuhý a pevný, ale máme aj fóliu, ktorá sa správa ako mäkčené PVC a dá sa naťahovať.

Mohli by bioplasty nahradiť aj toľko rozšírené PET fľaše alebo potravinárske obaly, ktoré sa vyrábajú v obrovských množstvách a je problém s ich likvidáciou?

PET fľaše nie sú až také kritické, dajú sa relatívne jednoducho zozbierať a recyklovať s následným využitím v textilnom priemysle. Oveľa kritickejšie sú rôzne fólie a drobné obaly, lebo čím je predmet menší, tým ťažšie sa dostáva do separovaného zberu. Podľa jednej štúdie sa predmety s rozmermi menšími ako 5 x 5 centimetrov takmer nedajú zachytiť.

Vaša druhá generácia plastov má také vlastnosti, že sa nielen ľahšie rozkladajú, ale pri ich výrobe sa ako surovina využíva vypálený fritovací olej, ktorý je nebezpečným odpadom.

Existujú dve technológie, pomocou ktorých sa použitý fritovací olej dá využiť na výrobu bioplastov, avšak firmy, ktoré ich majú, zatiaľ na ich základe priemyselne neprodukujú. Ide naozaj o krok vpred, likviduje sa toxický odpad a konvertuje sa pritom na niečo, čo je v súlade s prírodou, lebo polyhydroxybutyrát je súčasťou živých organizmov. Akýmkoľvek rozkladom materiálov, ktoré pochádzajú z fosílnych zdrojov, uvoľňujeme do ovzdušia oxid uhličitý, skleníkový plyn. Pri bioplaste, vyrobenom zo škrobu alebo inej obnoviteľnej suroviny, sa síce tiež uvoľní CO2, lenže je v kolobehu. Pretože ak sme z rastliny vyrobili plast a ten sme zlikvidovali napríklad kompostovaním, musíme mať novú rastlinu na nový plast a tá rastlina potrebuje k rastu CO2, čiže je to cyklus a oxid uhličitý sa nekumuluje v atmosfére.

Produkty z bioplastu

Z bioplastu sa dajú vyrobiť rôzne produkty.

Aký je základný rozdiel medzi prvou a druhou generáciou bioplastov?

Prvá generácia sa rozkladá len pri teplotách vyšších ako 55 stupňov, potrebuje riadené, priemyselné kompostovanie a starostlivosť. Druhá generácia obsahuje prímesi, ktoré umožňujú biodegradáciu aj pri nižších teplotách, tým pádom sa vie rozložiť aj v záhradnom komposte či v pôde.

Ak by sme bioplasty začali používať vo veľkej miere, čo s nimi vo fáze, keď sa stanú odpadom? Väčšina spotrebiteľov kompost nemá a hádzať ich do žltej nádoby asi nebude správne…

Dočasne by sa tam aj mohli hádzať, ale nemôžu sa spolu recyklovať. Jedna z možností je nateraz nevytvárať nový prúd odpadu, ale oddeľovať ich až na triediacich linkách napríklad na základe farebného rozlíšenia. Druhá možnosť je začať s bioplastmi v tzv. uzatvorených slučkách, teda nie hneď na otvorenom trhu. Išlo by napríklad o školy, nemocnice, hotely, kde by vyškolený personál vedel, ako s bioplastmi naložiť – či by išlo o zber, alebo priamo kompostovanie. Ďalšia možnosť je dávať ich do biologického odpadu, ktorý sa už aj teraz zbiera, hoci si ešte veľa obcí uplatňuje výnimky. Preto vyvíjame bioplasty tak, aby boli rozložiteľné spolu s kuchynským odpadom. V každom prípade, ani bioplasty nás nezbavia nutnosti separovať, pretože zahodené kdesi pod kríčkom by tam zotrvali aj tak pomerne dlho.

Je reálne, aby sa bioplasty dostali výrobou, využiteľnosťou a likvidáciou na úroveň bežných plastov? Limitujúca je zrejme ich cena…

Cena bioplastov nikdy nemôže byť nižšia ako cena plastov z fosílnych zdrojov z jednoduchého dôvodu. Plast z ropných zdrojov sa vyrobí podstatne nižším počtom technologických krokov ako napríklad z kukurice. Pri zdroji zemného plynu stačí postaviť fabriku a – zjednodušene povedané – dvomi technologickými operáciami vyrobíte polyetylén. Rastlinu na výrobu bioplastu treba zasiať, starať sa o ňu, zožať, dostať zo zrna škrob, ten enzymaticky rozložiť na etanol, ten dehydratovať na etylén. Až vtedy sa dostaneme tam, kde začína výrobca stojaci pri vrte kdesi v Saudskej Arábii. Energia, ľudská práca, ďalšie vstupy sú náročnosťou neporovnateľné.

Misky z bioplastu

Misky vyrobené z bioplastu.

Dokázali by tieto cenové nožnice privrieť napríklad daňové opatrenia zvýhodňujúce bioplasty a znevýhodňujúce tie štandardné? Už dnes je jasné, že napríklad poplatky za skládkovanie odpadu sa aj u nás dramaticky zvýšia…

Je to o politických rozhodnutiach. Inú šancu vlastne ani nemáme. Ak to neurobíme, zahynieme. Je to nielen o materiáloch, ale aj o energiách. Musí byť tlak na zelené riešenia, lebo ak budeme naďalej čerpať fosílne zdroje a premieňať ich na CO2, sami seba zahubíme. Dôkazy vidíme už v súčasnosti. A nejde len o plasty, výraznú uhlíkovú stopu má aj výroba železa, skla… Tie nožnice musíme privrieť, inak bude s nami zle.

Kde je Slovensko vo svetovom meradle vývoja bioplastov?

Trúfam si povedať, že v oblasti bioplastov vyrobených úplne z obnoviteľných zdrojov, úplne rozložiteľných a zároveň s dobrými vlastnosťami sme svetová špička. Hovorí o tom aj fakt, že keď sme podali patent na druhú generáciu, prišiel nám zo svetovej patentovej organizácie report, v ktorom sa nenamieta novosť ani v jednom bode, čo znamená, že je to svetová novinka.

Akou cestou sa výsledky vášho výskumu dostávajú do praxe, napríklad v podobe pohára či misiek z bioplastu, ktoré stoja na stole pred nami?

Je to cesta spolupráce univerzity s firmami, ktoré sa nebáli do toho ísť a vložiť svoju energiu i financie. My na pôde univerzity vyrobíme pár gramov granulátu, ale na to, aby vznikli hotové výrobky z bioplastu, treba desiatky kilogramov. Funguje to vďaka trojuholníku akademickej pôdy, kde robíme základný výskum, jeho výsledky sa transferujú cez nitriansku spoločnosť Panara, ktorá sa už dlho podieľa na vývoji a výrobe granulátu, a ten spracuje firma KMS-PT vstrekovaním na hotový výrobok. Podobne spolupracujeme aj s Chemosvitom Svit. Každý článok v tomto trojuholníku sa perfektne vyzná vo svojom odbore a vie poskytnúť spätnú väzbu, na základe ktorej vylepšujeme vlastnosti bioplastov.

(jr)

Odpovedať