Jen v České republice se za poslední rok zpracovalo a využilo přibližně 450 000 tun plastů, a jejich význam a objem každoročně stoupá. Plasty jsou jednoznačně jedním z nejdůležitějších materiálů 20. a počátku 21. století. Různé druhy plastů se nacházejí ve všech odvětvích lidského života od kosmonautiky a lékařství přes oděvní průmysl až po jednorázové příbory a obalové materiály.
Na druhou stranu jsou plasty jedním z největších znečišťovatelů životního prostředí, jelikož se většinou vyrábí z ropných derivátů a po použití jsou v přírodě téměř nerozložitelné. Mnoho tlaku a úsilí je z těchto důvodů dáno na separaci v domácnostech a vývoj recyklačních systémů, které by materiálu vrátily maximum původní užitné hodnoty, přičemž paralelně probíhá vývoj bioplastů, které by měly snížit dopad plastů na přírodu. Jestli je ale tato cesta ta správná, to se dozvíte v navazujících článcích.
V dnešním článku se zaměříme na vysvětlení základních pojmů, které jsou nutné k porozumění problematiky plastů a jejich recyklace. V následující sérii článků vysvětlíme, v jakém stavu se nyní nachází stav recyklačních systémů v ČR, jaké jsou trendy v recyklaci, jaký je význam a dopad bioplastů a jakým způsobem zasahuje cirkulární ekonomika do recyklace.
Co je to plast?
Pro pochopení problematiky recyklace plastů je nutné si uvědomit, že jejich molekulární podoba není téměř v ničem podobná materiálům, jako je sklo nebo kov. Plasty se skládají z dlouhých molekulárních řetězců, které jsou navzájem propletené a „přilepené” k sobě. Kovy a sklo podobné řetězce netvoří a jejich základní jednotky jsou poutány jinými fyzikálními a chemickými silami v krystalických mřížkách.
Stejně jako se řetěz skládá z jednotlivých ok, která jsou v řadě propojena, i tento molekulární řetězec se skládá z navzájem stejných opakujících se molekulárních ok. A právě jednotlivá oka dávají jméno danému plastu. Názvosloví plastů se skládá z předpony poly- (starořecky mnohý) a názvu opakující se molekuly. Mezi nejznámější patří polypropylen (PP), polystyren a polyetylen (PE). V případě známé PET lahve je opakujícím se okem již méně známá molekula se jménem Etylenteraphtalát, výsledný plast se jmenuje PolyEtylenTeraphtalát (PET).
Různé druhy plastů jsou navzájem téměř nemísitelné a jejich čistota musí dosahovat nejméně 95 % aby byly dále využitelné, což je později jedním ze základních problémů jejich recyklace, jelikož se musí navzájem pečlivě vyseparovat. Mezi základní vlastnosti jednotlivých řetězců, které určují finální vlastnosti daného plastu, patří jejich délka (čím delší, tím lepší), navázání jednotlivých řetězců a chemické složení opakujících se molekulárních ok.
Proč se používá tolik plastu?
Plast je jednoznačně skvělým materiálem hned z několika důvodů – výroba a zpracování konvenčních plastů, jako je PP, PE nebo PET, je relativně laciná, protože se vyrábí z levných ropných derivátů, pro zpracování plastů jsou zapotřebí relativně nízké teploty a tekutý plast je jednoduše formovatelný, tudíž náklady na zpracování jsou minimální oproti kovům nebo sklu, kde náklady na technologie jsou několikanásobně vyšší.
Plast má kombinaci velice žádaných vlastností – nízkou váhu, dobré mechanické vlastnosti, je nepropustný tekutinám a odolný jiným vlivům. Vlastnosti plastů se dále dají měnit pomocí speciálních příměsí (aditiv), které z nich dělají velice univerzální materiál pro různé druhy použití. Podobnou všestrannost zkombinovanou s nízkou cenou nenajdeme téměř u žádného jiného materiálu, jako je sklo, kov nebo papír.
Kolik existuje plastů?
Pokud by se člověk řídil pouze recyklačními čísly uvedenými na každém plastovém materiálu, pak by zřejmě nabyl dojmu, že na světe existuje zhruba sedm druhů plastů. Podobný závěr by šel udělat z dat produkce jednotlivých plastů kde zhruba 80 % celkové produkce spadá pod jednotlivé plasty s recyklační značkou 1–6 (číslice 7 je pro ostatní). Bohužel tyto informace nejsou dostačující k porozumění celé pravdy. Prakticky žádný plast se nevyužívá ve svém panenském stavu, protože obsahuje různé druhy příměsí, které se dají rozdělit do dvou skupin, na aditiva a plniva.
Funkcí aditiv je pozměnit vlastnosti daného plastu podle přání zpracovatele. Mezi nejznámější aditiva patří barviva, změkčovadla pro lepší zpracování a tlumiče hoření. Obsah aditiv v plastech je obvykle v setinách až nižších jednotkách procent, ale jejich účinky mají vliv na celkové vlastnosti plastů. Maximální množství různých aditiv je v EU regulován zejména pro plasty určené pro obalové materiály jídla anebo dětské hračky, jelikož některá aditiva, jako například určité tlumiče hoření mohou být karcinogenní a dlouhodobě se akumulovat v lidském těle.
Plnidla mají většinou dvě funkce – snížit cenu, případně vylepšit mechanické vlastnosti materiálu. Jelikož je i zde cena důležitým faktorem, zpracovatel anebo výrobce se může rozhodnout přimíchat do plastu levnější materiál, například dřevo, vápenec a podobné suroviny. Tato plnidla mají za úkol pouze zvětšit objem bez výrazné změny vlastností při užití, a tudíž snížit cenu daného plastu.
Speciálním druhem plnidel jsou kompozity, kde se využívají převážně různé druhy skleněných nebo karbonových vláken, které jsou schopné několikanásobně zlepšit mechanické vlastnosti plastů. Tyto kompozity lze najít v automobilech, letadlech anebo ve sportovním náčiní. Obsah plniv v plastech se pohybuje až v desítkách procent, a většinou se odvíjí od použití a typu panenského plastu.
Bohužel jsou zejména aditiva obtížně detekovatelná bez zdlouhavé chemické analýzy a jejich úplná separace společně s plnidly v rámci recyklace je obtížná a nákladná. Velký problém nastává v případě plastů se stejným primárním chemickým složením (např. PP), ale rozdílnou směsí aditiv a plniv, kdy výsledný recyklát nesplňuje podmínky zpracovatelů a musí být využit pro druhořadé potřeby. Tržní cena takového recyklátu může být nižší, než za kterou byl plast recyklován.
S tímto problémem se nyní (2020) potýká většina zpracovatelů druhotného plastu. Hlavní důvod je ten, že cena panenského plastu je závislá na ceně ropy, která je nyní na historických minimech, tudíž pro většinu zpracovatelů je výhodnější si objednat „čerstvý” plast, jehož složení a vlastnosti jsou předem známé a je v současné době levnější, jelikož ani recyklace plastů není zdarma. Pokud neproběhnou zásadní změny ve standardizaci plastů a k vývoji recyklačních technologiích, recyklát bude mít ještě dlouho horší a hůře předvídatelné vlastnosti než čerstvý plast, a co hůř, bude i dražší.
Má tedy cenu plasty recyklovat?
Ano, ale rozhodně to není finálním a udržitelným řešením. Recyklace plastů je komplexní systém, kterým jsme alespoň částečně schopni navrátit materiál zpět do oběhu, a to za cenu snížené kvality. Technologie recyklace se samozřejmě každoročně vyvíjí a mnoho důrazu se dává zejména na chemickou recyklaci. O té vás ovšem budeme informovat v jednom z nadcházejících článků.
Pokud se ale podíváme na celou problematiku s jistým nadhledem, zjistíme, že problém se nachází již na začátku celého spotřebního řetězce, kdy je většina plastových obalů určena jen pro jedno krátkodobé použití a poté se musí vyhodit a jejich zpětné využití, podobně jako u lahví od piva, není zajištěno. A proto vidíme jako nezbytně důležité omezovat spotřebu jednorázových plastových obalů v případech, kdy to není nezbytně nutné, zaměřit se na využití znovupoužitelných obalů nebo nakupovat v bezobalových obchodech.
Autor: Albert Schandl, Lukáš Václavík
