zpravodajství životního prostředí již od roku 1999

Plasty budoucnosti

09.12.2008
Chemické látky
Plasty budoucnosti
S materiály z biologicky odbouratelných polymerů si příroda poradí. Výroba je ale zatím příliš drahá.
Hinduisté v Indii jsou znepokojeni: posvátné krávy hynou. A veterináři už objevili příčinu. Volně potulující se krávy žerou všude volně se povalující plastové pytle.

Plasty však nepředstavují zhoubu pouze pro posvátné indické krávy, ohrožují především samu přírodu. Když Jean-Michel Cousteau, syn jednoho z nejslavnějších oceánografů, zjistil, jak je Atlantický oceán zamořený plastovými lahvemi, založil Ocean Future Society bojující za životní prostředí v mořích a oceánech.
Ve světě se ročně vyprodukuje 200 milionů tun plastu z ropy. Necelých dvacet procent z tohoto množství spotřebuje Evropa. Z 39 milionů tun Evropané recyklují jenom čtvrtinu a zbytek jde na skládky. Ve zbytku světa je situace s recyklací ještě horší.
Většina plastových obalů končí na skládkách, kde se budou rozkládat až dvě stě padesát let. Planeta Země je zamořena plastovým odpadem.

Plastový boom
Obrovský nárůst plastových materiálů začal v druhé polovině 20. století. V přírodě se nenacházejí, všechny je vytvořili vědci v laboratořích. Takzvané syntetické polymery jsou velmi různorodé materiály, ale většina má jednu vlastnost, bohužel velmi neblahou pro životní prostředí. Jsou značně odolné, příroda je bez pomoci odbourává jen velmi nesnadno. Známe je všichni jako polyetylen, polypropylen, polystyren či polyvinylchlorid (PVC). Pokud nechceme pohřbít zeměkouli pod horami plastových obalů, je třeba hledat řešení.
Jedním z možných východisek je návrat k materiálům, se kterými si příroda dokáže poradit. "Existuje celé spektrum biologicky rozložitelných polymerů," říká Irena Prokopová z Ústavu polymerů Vysoké školy chemicko-technologické v Praze, "protože však nemají dostatečné vlastnosti pro technické aplikace, musíme je více či méně chemicky změnit."
Je však pravidlem, že čím větší je stupeň chemické úpravy biopolymeru, tím obtížněji podléhá biologickému rozkladu.
Tým docentky Prokopové se zabývá novými biologicky odbouratelnými materiály již řadu let. Problémů, které je třeba ještě vyřešit, je mnoho. Pokud se to podaří, stanou se bioplasty velice atraktivním odvětvím biotechnologického průmyslu.

Rostlinné polymery
Pojem PVC už zlidověl. V blízké budoucnosti bude třeba zvyknout si na jinou zkratku - PLA. Polymer kyseliny mléčné (PLA) je vyráběn z rostlin produkujících polysacharid škrob. Po extrakci se škrob rozštěpí na své stavební jednotky - molekuly glukózy. Pak už nastupují bakterie, v tomto případě bakterie mléčného kvašení. Glukóza zkvasí na kyselinu mléčnou, a ta je přeměněna na požadovaný polymer.
Právě škrob je nejčastějším polymerem pro výrobu bioplastů. Má chemické vazby, které se působením enzymů velice snadno štěpí, velmi rychle se v přírodě rozkládá, a pro životní prostředí tedy nepředstavuje žádnou zátěž.
Bioplasty na bázi škrobu mají na světovém trhu 80procentní podíl. K čistému škrobu je ovšem třeba přidat speciální přísady, takzvané plastifikátory. I ty všichni známe - jsou to buďto sorbitol, nebo glycerin. Ani ty nejsou pro životní prostředí nebezpečné. Škrob dokáže absorbovat vlhkost, je hydrofilní. Přidají-li se k němu třeba polyestery, které jsou hydrofobní, tedy vodu odpuzující, můžeme vytvořit materiál, který bude odolávat vodě, a přitom bude i biologicky odbouratelný.

Přijatelné pro tělo
Výroba PLA má velkou výhodu v tom, že může probíhat po jejich úpravě i na stávajících zařízeních. PLA má ještě jednu přednost - svými vlastnostmi se polyetylenu a polypropylenu podobá a lze jej využít prakticky místo nich. Celá řada potravinářských firem začala PLA používat pro obaly potravin, především nápojů a masa. Polymer kyseliny mléčné má ovšem ještě jednu důležitou vlastnost. Lidské tělo se s ním velice dobře snáší a vzhledem k tomu, že je biologicky odbouratelný, bez problémů jej vstřebává. Lékaři už používají samovstřebatelné PLA nitě pro šití ran, díky čemuž končí nepříjemné vytahování stehů. Krom toho se PLA začal používat i pro tvorbu implantátů.
Druhým základním druhem polymerů je polyhydroxylakanoát (PHA). Je to polyester a na rozdíl od škrobu, který je rostlinný polymer, jde o polymer mikrobiálního původu. Řada kmenů bakterií produkuje PHA a ukládá je ve svých buňkách jako zásobní látky, podobně jako rostliny škrob.
Základem může být geneticky modifikovaná řepka olejná nebo sója, ale efektivnější jsou bakterie.
Může se využít i geneticky upravená bakterie Escherichia coli, ta, díky níž je lidské tělo schopno strávit potravu. Právě tak, jak tato bakterie působí v lidském střevě, podobně působí i na výchozí materiál pro PHA.
Technicky už není problém výrobu bioplastů zvládnout, přesto jejich výroba vyvolává řadu otázek.

Nadějná rákosová tráva
Je to především nárok na výchozí surovinu. Zatím se většinou používají rostliny, které jsou zároveň součástí potravinového řetězce lidí nebo domácích zvířat. Už tlak na zavedení biopaliv vedl k nárůstu cen některých zemědělských produktů, a kdyby se začaly vyrábět ve velkém množství i bioplasty, mohlo by to ohrozit zásobování lidstva základními potravinami.
Řada velkých světových výrobců se proto snaží najít řešení v dosud nevyužitých nebo málo využitých rostlinách. Nejdále je americká firma Metabolix, která se zaměřila na jinak nepoužitelnou rákosovou trávu, která roste neuvěřitelně rychle (výnos je až 64,5 tuny na hektar). Známá firma Monsanto, jež se specializuje na geneticky upravené rostliny, to zkouší s transgenními rostlinami, především upravenou řepkou olejnou. Nizozemská firma Rodenburg začala využívat bramborové slupky, Malajci používají větve palmy olejnaté, které jsou odpadem při výrobě palmového oleje.

Je to drahé
Materiál pro bioplasty by mohl být zajímavý i pro české zemědělce. Jedním ze zdrojů by totiž mohla být cukrová řepa nebo brambory čili plodiny, jejichž pěstování má v Česku dlouhou tradici a jejichž osevní plocha přitom klesá. Jenže není komu dodávat.
V tuzemsku existuje jediný podnik, který vyrábí obaly z bioplastů. Je to malá královéhradecká firma K. O. S., která už osm let dodává na trh sáčky na bioodpadky, zemědělskou fólii, která se sama recykluje, hřbitovní dekorace, obaly, nákupní tašky, plnicí fólie, lahve, produkty pro fastfoody a party, a dokonce i vlákna a textilie.
Jenže 70 procent veškeré výroby jde na export, v tuzemsku o tyto produkty není zájem. "Je to pro zdejší trh příliš drahé," říká František Kessner, jednatel společnosti a velký propagátor bioplastů v Česku. Není divu. Klasická igelitová taška stojí čtyři pět korun, biotaška přijde na korun jedenáct. Bakteriálně produkovaný PHA je dokonce až desetkrát dražší než konkurenční polypropylen nebo polyetylen.
Kdy bude bioplast levnější? Valentine Reinerová, která je zodpovědná za plasty v největším výrobci bioplastů na světě, německém koncernu BASF, říká: "Světový trh bioplastů roste ročně o více než 20 procent. Celosvětová spotřeba by mohla narůst na 200 tisíc tun, některé odhady jdou až na 500 tisíc tun. Výroba je ale zatím stále dražší než výroba běžného plastu a ještě nějakou dobu to potrvá." Vše bude záležet na ceně ropy a na eventuálním pokroku vědy, který by umožnil vyrábět bioodbouratelné produkty i z petrochemických surovin.

AUTOR: Aleš Bluma
Zdroj: EKONOM

Komentáře k článku. Co si myslí ostatní?

Další články
Chystané akce
28
11. 2017
28.11.2017 - Seminář, školení
Praha
Institut Cirkulární Ekonomiky
30
11. 2017
30.11-1.12.2017 - Konference
Zámek Křtiny
9
12. 2017
9-10.12.2017 - Seminář, školení
Brno
Podněty ZmapujTo
Mohlo by vás také zajímat
Naši partneři
Složky životního prostředí