Jak moc nám škodí plasty, které produkujeme ve stále větším množství, není zatím objektivně popsáno. Nepochybně však představují problém, který se při pokračování stávajících trendů bude pouze zhoršovat.
Nejdiskutovanějším způsobem, jak potíže z plasty zmírnit, je recyklace. Ta by, v kombinaci s finanční motivací jako u jiných materiálů, měla udržet materiál v oběhu déle a snížit množství materiálu, které se dostane do prostředí.
Plasty ovšem nejsou pro recyklaci úplně vhodné. Jejich „nevýhodou“ je, že je lze vyrábět relativně levně a z poměrně laciných surovin. Cena přepracování se často může blížit ceně výroby tzv. panenského plastu. Nejde tedy o tak zajímavý byznys jako u recyklace kovů, ke které lidstvo sahalo odnepaměti.
Minimálně některé potíže lze překonat, tvrdí nedávno zveřejněné výsledky výzkumu z posledních let. Skupina vědců z univerzity v Toulouse a francouzské společnosti Carbios, která se specializuje na výzkum recyklačních technologií, se domnívá, že má k dispozici výrazně účinnější postup recyklace pro velmi oblíbený PET, známý především jako surovina pro plastového láhve.
Díky novému postupu, přesněji díky nové látce na rozklad PETu, by snad mělo být možné proces recyklace výrazně zlevnit a zefektivnit. Výsledky vědci představili v práci pro špičkový vědecký časopis Nature.
Proč to s plasty tak nejde
PET (polyethylentereftalát) tvoří zhruba 20 procent ročně vyrobených plastových materiálů (zhruba 70 milionů tun z celkem 360 milionů). Je složen z velmi dlouhých řetězců. Materiál s kratšími řetězci je z hlediska mechanických vlastností podstatně horší, a například na výrobu láhví je nepoužitelný. Místo na láhve může pak sloužit k výrobě technických textilií, na různé výplně, v lepším případě i na oděvy.
Které plasty máme nejradějiZhruba dvě pětiny veškeré výroby plastů tvoří polyolefiny, tedy polypropylen a polyethylen. Zhruba pětinový podíl připadá na PET (polyethylentereftalát). Další pětinu „spolknou“ stavební materiály, především polyvinylchloridy (PVC) a příbuzné látky. Další velkou skupinou jsou polyuretany, které se využívají jako pěnová izolace příbytků nebo jako součást obkladů budov. |
Recyklace probíhá tavením materiálu, takže nastavit celý proces správně tak, aby se „obnovený“ materiál dal znovu použít stejně jako panenský plast, není jednoduché. Z ekonomického hlediska přitom právě recyklované materiály s vlastností toho původního mají největší naději na uplatnění.
Při recyklaci PET materiálů se také musí dbát na pečlivé třídění odpadu, tedy „suroviny“. Nejlepší jsou bezbarvé PET láhve (samotné, bez příměsí jiných barev), s ostatními typy obalů je proces náročnější. Kdybychom měli být důslední, u velké části PETu proto neprobíhá recyklace v plném smyslu slova, protože vzniklý materiál je méně kvalitní a je určen pro jiné využití než původní PET.
Nový výsledek, který by mohl údajně poměr recyklace výrazně zvýšit, vychází z výzkumu uskutečněného na univerzitě v Ósace. Tam byl před necelými deseti lety popsán enzym označovaný zkratkou LLC. Našel se na kompostu, kde ho bakterie používaly k rozrušení ochranné voskové vrstvy na listech rostlin. Kromě toho LLC také dokáže rozštěpit PET na dvě základní suroviny: etylenglykol a kyselinu tereftalovou (to je úplně základní složka PETu; v jeho jedné tuně je jí 836 kilogramů).
Bohužel se enzym rozkládá poměrně rychle a nesnese teploty, které jsou pro recyklaci nejvhodnější. Francouzská skupina původní látku úspěšně vylepšila. Nejprve čistě matematicky modelovala různé uspořádání atomů a molekul v enzymu, aby identifikovala varianty, které by mohly být účinnější, lépe odolávaly větším teplotám. Postupným zkoušením a dalším vývojem vznikl enzym, který je mnohonásobně účinnější.
Také odolává o něco vyšším teplotám, při kterých už se PET pomalu začíná tavit (nový enzym vydrží zhruba 72 °C místo původních 65 °C). Vyšší teploty jsou výhodné, protože plast je za běžných okolností vůči enzymům velmi odolný: PET je tak kompaktní materiál, že enzym se těžko dostává dovnitř materiálu a rozklad je velmi pomalý. Při vyšších teplotách se materiál „otevírá“ a celá reakce je výrazně rychlejší. Snad dostatečně rychlá, aby se dala použít na recyklační lince, myslí si autoři.
V malém laboratorním pokusu vylepšený enzym rozložil během 10 hodin 90 % z PETu, který mu vědci „předhodili“ do reakční nádoby. Vzniklé suroviny pak autoři využili k výrobě nového materiálu, jenž měl údajně stejně dobré vlastnosti jako panenský PET. Enzym také dokáže vytvářet kvalitní surovinu ze směsi PETu různých barev, protože nereaguje na přítomnost barviv.
Konkurence je horší
V posledních letech se ve zpravodajství několikrát objevily informace o objevu slibných látek pro „novou generaci“ zařízení pro rozklad plastů, v některých případech včetně PETu (iDNES.cz psal o jedné tzv. „PETáze“ v roce 2018). Podle publikovaných údajů se ovšem zdá, že vylepšený LLC enzym je svými vlastnostmi překonává. Například díky tomu, že údajně dokáže čistě „rozstřihnout“ PET na znovupoužitelné vstupní suroviny. Zdá se tedy být nejblíže praktickému nasazení.
Zajímavý výsledek samozřejmě může ještě před praktickou realizací narazit. Společnosti Carbios, která se na vývoji podílela, staví demonstrační zařízení, u kterého se očekává, že ročně zrecykluje stovky tun PETu. Na něm se ukáže, jak si technologie poradí mimo laboratoř.
Pokud se technologie osvědčí, naděje na její uvedení do praxe nejsou malé. Opravdu kvalitní recyklát (tj. například bezbarvé láhve) se dnes v EU prodává za ceny srovnatelné s novým plastem. Na trhu je ho nedostatek, přitom evropské zákony volají po navyšování podílu recyklovaného plastu v prodávaných obalech.
Pokud by technologie založená na vylepšeném LLC enzymu dokázala zvládnout přepracovat na dostatečně kvalitní materiál i třeba směs lahví různých barev, na trhu by si v současnosti mohla najít své místo. Samozřejmě, v tuto chvíli nikdo přesně neví, jak bude trh vypadat za rok.
