Let's talk about plastic recycling / s Michalem Babičem

Ve snaze chovat se ekologicky můžeme někdy nevědomky životnímu prostředí ublížit. Třídění odpadu je obecně vnímáno jako samozřejmost. Většinou si myslíme, že všechen materiál ze žlutých kontejnerů spokojeně putuje k recyklaci na nový výrobek. Ve skutečnosti to ale není tak jednoduché.

Tentokrát je hostem pořadu „Let’s talk about it”, je Dr. Michal Babič, specialista na polymery z Ústavu makromolekulární chemie Akademie věd České republiky. Objasní nám komplikace spojené se zpracováním plastového odpadu.

Michale, děkuji, že jsi přišel. Jako vědec, který se polymery zabývá, máš detailní znalosti o jejich vlastnostech a struktuře. Jak bychom podle tvého názoru měli nakládat s plastovým odpadem?

Nakládání s plastovým odpadem dělíme na dvě úrovně. Jedna se týká chování občana jako individuality, druhá občana jako součásti komunity. Evropané mají snahu odpad třídit. Aby však zacházení s plastovým odpadem bylo racionální a šetrné, komunita musí mít vhodnou infrastrukturu. Zde přichází otázka, jestli do infrastruktury dostatečně investujeme a zda využíváme ty nejlepší dostupné technologie.

Investice do odpadového hospodářství se lépe zhodnocující v místech s vysokou hustotou zalidnění, např. v Londýně, Berlíně nebo Praze. V místech s menší koncentrací osídlení, kde odpad svážíme z rozsáhlejší oblasti, je situace komplikovanější, jelikož infrastruktura na efektivní zpracování tu chybí.

Četl jsem mnoho článků o úspěšném zpracovávání plastových odpadů do výchozí látky, nebo do jiné, zpracovatelné formy. Vždy je tam nějaké ale. Je to moc drahé nebo neproveditelné ve velkém objemu. V laboratoři postupy fungují, ale v praxi to nejde. Jsou technologie připravené?

Co můžeme s hromadou plastového odpadu dělat?

Za prvé: nic - jednoduše ji odhodíme. To je nejhorší možnost. Druhá varianta je skládkování - uložení odpadu pod zem. S výjimkou pár vybraných materiálů, jejichž vlastnosti jiné zpracování vylučují, toto vůbec nemusíme dělat.

Za třetí: plast můžeme poměrně efektivně pálit. Jeho výhřevnost se pohybuje kolem 45 megajoulů na kilogram- zhruba dvojnásobek hodnoty hnědého uhlí. Plasty navíc hoří samy, nepotřebují žádné speciální podmínky nebo zařízení a mohou i fungovat jako palivo pro spalování jiných, nebezpečných materiálů. Tím uchováme panenskou energii, např. z plynu, pro daleko chytřejší využití. Zavedením spalování bychom mohli zcela eliminovat skládkování plastového odpadu.

Pak jsou možnosti recyklace. Většina plastů má jednu základní nevýhodu, která plyne z jejich struktury. Polymery, ze kterých se plasty vyrábějí, jsou dlouhé řetězce- můžeme si je představit jako špagety. Polymerní materiál funguje, protože „špagety“ se do sebe zaplétají jako klubka hadů- proto drží. Když jsou ale „špagety“ kratší, zaplétají se hůř a výrobek má horší mechanické vlastnosti. To se děje, když primární výrobek začnu přepracovávat na sekundární výrobek- řetězce se zkracují.

Přepracováním tedy často získáváme horší materiál, pro který musíme hledat uplatnění. Navíc takto mechanicky můžeme zpracovávat jen jednu skupinu plastů- termoplasty. Reaktoplasty, to znamená polymerní sítě, např. polyuretany, matrace nebo různé vrstvy z epoxidových pryskyřic, takto přepracovat nemůžeme.

Zhruba kolik procent plastového odpadu v České republice se dá efektivně mechanicky recyklovat?

Jsou dva typy odpadů - průmyslový, který produkují firmy, a komunální, jejž produkujeme my. Z dat o komunálním odpadu víme, že kolem čtyřiceti procent z toho jsou plasty. Mechanická recyklace není jediná možnost jejich zpracování. Plastový odpad můžeme přepracovat i chemickým nebo termickým způsobem. Chemicky umíme efektivně recyklovat např. polyetylentereftalát a polymery používané na výrobu vláken, polyamidy, polyestery a podobné. Umíme je rozebrat na základní stavební jednotky a po přečištění z nich můžeme ten samý polymer vytvořit znovu. Chemickým přepracováním na výchozí látky můžeme zpracovávat i některé druhy sítí, jako polyuretanové pěny.

Je to energeticky náročné?

Je. A aby to opravdu fungovalo, vyžadovalo by to velké investice do infrastruktury a do lidí.

Přidáme-li do té rovnice hodnotu toho, že neznečišťujeme životní prostředí, tak to dává smysl.

Ano. Jsou ještě další dva parametry určující výhodnost takového přepracování- cena primární suroviny, tedy ropy, a cena energie. S levným zdrojem energie bude výhodnější ropu přepracovávat než primárně zpracovávat. Efektivita záleží i na množství a koncentraci odpadu v dané lokalitě.

Existují také termické metody - zahříváním plastu se jeho řetězce zkrátí. Proces může být nízkoteplotní nebo vysokoteplotní. Produkt nízkoteplotního procesu se velmi podobá ropě- je to uhlovodíková kapalina, kterou můžeme opět spálit na energii, nebo zpracovat jako primární ropu.

Při vysokoteplotním procesu za teplot kolem 1300 stupňů, můžeme plastovou hmotu „rozsekat“ na syntézní plyn- oxid uhelnatý a vodík. To je cenná surovina, která stojí na začátku mnoha chemických výrob.

Tyto procesy fungují dobře za podmínek vědeckých studií, kde se jako vstupní surovina používají čisté polymery. Ve skutečnosti vstupní plasty ale budou smíchané i s jinými formy odpadů. Fungují tyto procesy i za přítomnosti nečistot? Je vstupní materiál nutno vyčistit?

Určitě. Podívejme se například na recyklaci polyetylentereftalátu, tedy PET lahví. Je-li PET recyklát čistý a čirý, může podstoupit takzvaný bottle- to – bottle proces. To znamená, že primární PET recyklát můžeme jednou až dvakrát přepracovat na PET láhev, která získá hygienický atest. Před zahájením procesu ale musí být materiál důkladně vyčištěný, což vyžaduje náklady. Jelikož láhvový PET je jeden z nejkvalitnějších PET materiálů, tento proces se vyplatí. U některých materiálů tomu tak ale není. Zamysleme se například, zda má smysl používat pitnou vodu a energii k praní fólií ze žlutých kontejnerů, abychom vyrobili nový produkt s horšími mechanickými vlastnostmi a s diskutabilním uplatněním.

Jak funguje recyklace v Česku? Co je třeba vylepšit?

Obyvatelstvo poměrně dobře i ochotně třídí svůj domácí odpad. To znamená, že do vzdělávání moc investovat nemusíme. Je i dostatek míst pro sběr tříděného odpadu. Jedním problémem je například zpracovávání komunálního odpadu, kde 40 až 60 procent skládkujeme, protože nemáme jiné možnosti.

Protože nemáme jiné možnosti? Nebo protože je to o mnoho levnější?

Je to kombinace těchto vlivů. Skladovací poplatek za tunu odpadu je cca. 500 Kč, což je dvacet Euro. Ve Švédsku je to 140 Euro. Náklady na spálení jedné tuny se pohybují od třiceti do sedmdesáti Euro, cenu většinou podmiňuje vzdálenost, z jaké se odpad dováží. V České republice máme celkem osmnáct spaloven odpadu, ale čtrnáct z nich je určeno pouze pro spalování nebezpečného a nemocničního odpadu. Jen čtyři spalovny jsou určeny pro komunální odpad- v Liberci, v Brně, v Praze a v Plzni.

Podívejme se do Německa. Tam mají vyhlášku, že od roku 2001 s přechodným obdobím do roku 2005 nesmí nezpracovaný odpad na skládku. Vybudovali infrastrukturu, která to umožňuje. Nám stačí se poučit a zainvestovat. V Česku měl takový zákon začít platit od roku 2024, ale letos v únoru došlo k odložení jeho platnosti na rok 2030.

Je lepší investovat do hledání náhrady plastu, nebo investovat do jejich úspěšné recyklace?

Víme, že nahrazením plastu jinými dostupnými materiály bychom většinu environmentálních ukazatelů zhoršili. Zvýšili bychom produkci CO2, objem a hmotnost odpadu i spotřebu energie na transport. Porovnejme například půl litrovou PET láhev s půl litrovou skleněnou láhví. Energie na životní cyklus skleněné láhve je dva a půl krát větší, než na životní cyklus PET láhve. Náklady na životní cyklus tisíce polyetylenových sáčků jsou pěti až šesti násobně nižší, než náklady na tisíc papírových. Pokud bychom plasty nahradili konvenčními materiály jako je kov, dřevo, sklo a papír, bude to dražší, spotřebujeme víc energie a zatížíme životní prostředí ještě víc. Možná v budoucnu vymyslíme lepší materiál, který plasty plně nahradí. Nyní ho na stole nemáme.