plastový odpad

Co s nimi? Řeč je o plastech. Špatně se zpracovávají i rozkládají, odpadové firmy je raději pálí nebo vyvážejí na skládku, než aby je dál recyklovaly, protože je to nákladný a složitý proces. Haldy plastů narůstají a zatěžují životní prostředí. To se teď může změnit Výzkumníci ze švédské Chalmers University of Technology vyvinuli účinný proces rozpadu jakéhokoli plastového odpadu na molekulární úroveň. Výsledné plyny pak mohou být přeměněny zpět na nové plasty – ve stejné kvalitě jako ty původní. Nová technologie by mohla přeměnit dnešní plastové továrny na recyklační rafinerie. A s minimálními náklady.

Skutečnost, že se plasty nerozkládají, a proto se hromadí v našich ekosystémech, je jedním z našich hlavních environmentálních problémů. Ale v Chalmers vnímá výzkumná skupina vedená Henrikem Thunmanem odolnost plastu jako výhodu. Fakt, že se plast nerozkládá může být ekonomickým impulsem k jeho sběru a dalšímu použití – otázkou dosud bylo, jak použité plasty co nejlevněji zpracovat.

“Neměli bychom zapomenout, že plast je fantastický materiál – dává nám výrobky, o kterých bychom jinak mohli jen snít. Problém je v tom, že je vyráběn s tak nízkými náklady, že je zatím levnější vyrábět nové plasty z ropy a fosilních plynů než z plastových odpadů,” říká Henrik Thunman.

Nápad, kterým vědci prolomili obtížnou recyklovatelnost je překvapivě jednoduchý. Velmi zjednodušeně řečeno obrátili proces jejich výroby a experimentovali s chemickým získáváním základních surovin pomocí parního krakování. “Nalezením správné teploty – která se pohybuje kolem 850 stupňů Celsia – a správné rychlosti zahřívání jsme dokázali přeměnit 200 kg plastového odpadu za hodinu na užitečnou směs plynů . Tato směs pak může být recyklována na molekulární úrovni a stát se novým plastovým materiálem panenské kvality,” vysvětluje Henrik Thunman.

Plastová planeta

V roce 2015 bylo na celém světě vyprodukováno přibližně 350 milionů metrických tun plastového odpadu. Celkem bylo shromážděno 14 procent k získání materiálu – 8 procent bylo recyklováno do plastů nižší kvality a 2 procenta do plastů podobné kvality jako originál. Přibližně 4 procenta byla ztracena v procesu. 

Celkově bylo asi 40% celosvětového plastového odpadu v roce 2015 zpracováno po sběru, zejména spalováním pro energetické využití. Zbytek, asi 60 procent – šel na skládku. Pouze asi 1 procento zůstalo nevybrané a uniklo do přírodního prostředí. Přestože je to jen malé procento, představuje to významný environmentální problém. Množství plastového odpadu je celkově tak vysoké a přirozená degradace plastu je pomalá, odpad se časem hromadí.

Současný model recyklace plastů má tendenci následovat takzvanou „hierarchii odpadu“. To znamená, že plast se opakovaně degraduje, aby se snížila jeho kvalita a objem, a zbytek se nakonec spálí pro energetické účely.

Z plynu opět plast

Dnes jsou zcela nové plasty vyráběny rozbíjením frakcí fosilního oleje a plynu v zařízení známém jako krakovací jednotka v petrochemických závodech. Uvnitř jednotky jsou vytvářeny stavební bloky složené z jednoduchých molekul. Ty pak lze kombinovat v mnoha různých konfiguracích, což umožňuje obrovskou rozmanitost plastů.

Schéma navrženého technologického procesu recyklace

Švédští vědci se při zkoumání možností recyklace zaměřili na zachycení atomů uhlíku z plastového odpadu a jejich použití k vytvoření nového plastu v původní kvalitě. Nyní se soustřeďují na to, jak novou technologii začlenit do stávajících petrochemických provozů s co nejnižšími náklady. Tento vývoj by nakonec mohl umožnit přeměnu dnešních petrochemických závodů na recyklační rafinérie budoucnosti.

„Nyní přecházíme od počátečních pokusů, jejichž cílem bylo ukázat proveditelnost procesu, a soustředíme se na jeho podrobnosti. Tato znalost je nutná pro zvýšení efektivity. Nyní umíme recyklovat několik set tun plastu denně. Až zvládneme proces recyklace v tisících tunách plastového odpadu za den, stane se technologie komerčně zajímavou,” říká Henrik Thunman.

Nový způsob recyklace je použitelný pro všechny typy plastů včetně těch, které byly historicky uloženy na skládkách nebo na moři. Jako surovinu lze v chemickém procesu použít také materiály na bázi biopaliv, jako je papír, dřevo a oblečení. To by znamenalo, že bychom mohli postupně snižovat podíl fosilních materiálů v plastu. Mohli bychom také dosáhnout toho, že celý proces bude nejen uhlíkově neutrální, ale dokonce bude mít záporné emise, pokud by se v procesu recyklace zachytil také oxid uhličitý. 

Výsledky výzkumu byly publikovány v časopise Trvale udržitelné materiály a technologie.

Napsat komentář