Vedci vyvíjajú bioplasty rozložiteľné v pôde [Denník N]

Nový bioplast sa dá využiť na výrobu obalovín, pohárov, príboru či mulčovacích fólií a rozkladá sa aj v domácom komposte pri teplote okolo 20 až 30 stupňov
Slovenskí vedci a ich českí kolegovia vyvíjajú bioplasty, ktoré sú vyrobené z obnoviteľných zdrojov surovín a biologicky sa rozložia. V porovnaní s prvou generáciou bioplastov, o ktorých sme písali minulý rok, je druhá generácia nových bioplastov vylepšená tak, že sa rozkladá nielen v podmienkach priemyselného kompostu, teda pri teplote 50 a viac stupňov, ale aj v domácom komposte pri nižších teplotách okolo 20 až 30 stupňov. Vyvíjaný bioplast tvoria dve základné zložky, kyselina polymliečna, ktorá sa vyrába zo škrobu, a polyhydroxybutyrát, ktorý produkujú baktérie.

HÚŽEVNATÝ MATERIÁL
Uvedenú látku si baktérie vytvárajú ako energetické zásoby z cukrov či srvátky: „To, čo my máme ako tuk, majú ony ako polymér polyhydroxybutyrát,“ povedal v minulosti pre Denník N chemik Ivan Chodák z Ústavu polymérov SAV.
Jednou zo zložiek, z ktorých sa dá vyrábať polyhydroxybutyrát, je aj použitý fritovací olej. „Technológiu vyvinuli na Vysokom učení technickom v Brne v spolupráci so súkromnou spoločnosťou,“ hovorí o projekte technológ Pavol Alexy z Fakulty chemickej a potravinárskej technológie STU v Bratislave. Udelili mu cenu Technológ roka SR za rok 2012.
„V médiách sa objavili správy, že slovenskí vedci vymysleli bioplast z fritovacieho oleja. Nie je to celkom tak, pretože ide o českú technológiu. Fritovací olej je surovinou na výrobu polyhydroxybutyrátu, no bioplast môže byť aj bez neho. Naše know-how na STU spočíva v tom, že sme vymysleli spôsob, ako zmiešať kyselinu polymliečnu a polyhydroxybutyrát tak, aby z dvoch látok, ktoré sú samy o sebe krehké a lámavé, vznikol húževnatý materiál,“ hovorí Alexy.

OBALOVINY I DIZAJN
Vyvinutý bioplast biodegraduje iba v mikrobiologicky aktívnom prostredí, akým je kompost. V ňom žijú mikroorganizmy, rôzne plesne, kvasinky či baktérie.
„Ak bioplast testujeme pri 25 stupňoch v pôde, degraduje približne rovnako rýchlo ako celulóza. V podnebných podmienkach Slovenska je to v priemyselnom komposte do 50 dní a v domácom komposte do 90 dní, no môže to byť aj oveľa menej,“ vraví Alexy.
Bioplast sa dá využiť na výrobu obalovín, pohárov, príboru, mulčovacích fólií či iných predmetov. „Do našich výrobkov môžete naliať vriacu vodu a nič sa nestane,“ objasnil vedec z STU, že bioplast je odolný voči vysokým teplotám. Materiál by sa mohol využiť aj v medicíne na výrobu dočasných implantátov pri komplikovaných zlomeninách alebo biopodkladu, ktorý by sa postupne rozložil a rástli by na ňom náhradné orgány. Po výrobkoch z bioplastu siahli aj dizajnéri zo štúdia crafting plastics!. Ich nápad využiť pri výrobe rámov slnečných okuliarov bioplast minulý rok ocenili Národnou cenou za produktový dizajn v kategórii Dizajn s pridanou hodnotou. Vedec Alexy si myslí, že plne ekologické bioplasty, ktoré sa rozložia a sú vyrobené z obnoviteľných zdrojov surovín, prípadne aj s použitím obnoviteľných zdrojov energie, sú ideálnym riešením budúcnosti, najmä preto, že „recyklácia nie je spásou naveky. Recyklácia iba odkladá problémy s plastmi na neskôr“. Odborník vysvetľuje, že plasty sa nedajú recyklovať ako napríklad železo. „Keď tisíckrát roztavíte železo, stále to bude železo. To neplatí pre plasty, ktorým sa s každým spracovaním degradujú a zhoršujú ich vlastnosti. Čiže po treťom či štvrtom recyklovaní sa nedajú použiť a niečo s nimi musíte spraviť. Ale čo? Dať ich na skládku? Zle je. Vyhodiť ich? Ešte horšie. Tak ich dáte do spaľovne. No vtedy vzniká CO2 a prispievame ku globálnemu otepľovaniu.“ Výhodou biorozkladu je, že vrecúško či príbor z bioplastu sa ako celok nezmení na CO2, lebo mikroorganizmy v komposte spotrebovávajú značnú časť z uhlíka v materiáli a zabudovávajú ho do vlastných štruktúr. Výsledkom hnilobného procesu je humus, čiže odumretá biomasa. „Keď humus, čiže organický uhlík vraciate do pôdy, rastlinám dodávate živiny. Iba veľmi malá časť zmetabolizuje na CO2 a uniká von do prostredia, a ak boli bioplasty vyrobené z obnoviteľných zdrojov surovín, ani tento oxid uhličitý nie je z hľadiska globálneho otepľovania škodlivý,“ vysvetľuje výhody rozložiteľného bioplastu Alexy.

SKLO, PAPIER A DREVO
Vedec ocenil iniciatívu Európskej komisie, ktorá minulý týždeň navrhla zakázať jednorazové plastové produkty v prípadoch, kedy sú k dispozícii alternatívne materiály. Návrh, ktorý bude ešte schvaľovať Európsky parlament a Rada Európskej únie, sa má týkať napríklad plastových slamiek, plastových paličiek do uší, plastového príboru či tanierov. „Iniciatíva Európskej komisie je chvályhodná. Momentálny stav nie je v poriadku a treba s tým niečo robiť,“ vraví Alexy, no dodáva, že ak by sme obalové materiály z plastu nahradili tradičnými materiálmi, ako je sklo, papier a kovy, vznikli by nové problémy. „Železo znamená vysoké pece, koks a obrovské množstvo fosílneho CO2. Na výrobu papiera potrebujete drevnú hmotu. Zatiaľ nemáme v dostatočnej miere k dispozícii rýchlo rastúce dreviny a technológia nie je k životnému prostrediu príliš šetrná. Čo sa týka skla, aby ste ho vyrobili, v sklárskej peci potrebujete viac ako tisíc stupňov. Energetická náročnosť výrobného procesu je veľmi vysoká.“ K tomu treba pripočítať, že by sa zvýšili náklady na prepravu produktov, ktoré budú oveľa ťažšie. „Objem odpadov by vzrástol o 256 percent,“ dodáva vedec z STU.

CHÝBAJÚ KONTAJNERY
Alexy si pochvaľuje, že čoraz viac ľudí myslí ekologicky a sú ochotní investovať do bioplastov peniaze navyše, no stále ide iba o zlomok populácie, preto treba aj riešenia zhora. „Aby štát rozhodol, že sa z trhu stiahnu všetky plastové tašky a používať sa budú len tie plne ekologické. Keď že sú bioplasty drahšie, štát by musel výrobu plastov zadotovať, aby sa ľudia na opatrenie nesťažovali.“ Momentálne sme v akomsi prechodnom období, myslí si Alexy, lebo ľudia, ktorí by chceli používať bioplasty, nemajú možnosť, ako sa o ne postarať. „Na sídlisku nemáte kontajner na biologicky rozložiteľný odpad a kompostárne to nechcú. Začali to brávať, ale potom zistili, že sa im to rozkladalo dlhšie ako organický odpad, takže im to zavadzalo a už to nechcú ani vidieť.“ Najjednoduchšie je podľa vedca zaviesť bioplasty v školách, reštauráciách či hoteloch. „Vyškolíte zamestnancov a poviete im, že bioplasty budú zbierať a dávať do kompostéra. Vybavené.“ Vedec hovorí, že nám neostáva nič iné, ako investovať do ekologickej budúcnosti, no bude to niečo stáť. „Musíme si ju kúpiť investíciami do nových technológií a logistiky. Zadarmo nepríde.“

LÍDROM JE ÁZIA
Podľa Alexyho nie je zďaleka pravda, že by bola Európa svetovým lídrom vo vývoji plastov šetrných k životnému prostrediu. Čo sa týka Spojených štátov, úroveň recyklácie a separácie majú nízku. „Mesto New York to vyriešilo tak, že každé ráno vyložia čierne vrecia na ulicu a odvezú ich do Pensylvánie, čiže ich len presunú. Čo oko nevidí, to srdce nebolí.“ Lídrom je Ázia, vraví vedec. „Už padli na ekologické dno a majú problém s tým, aby uživili vlastných ľudí na vlastnej pôde. Do hĺbky 30 až 50 centimetrov majú pôdu kontaminovanú polyetylénom z mulčovacích fólií, takže im klesá úrodnosť. Hľadajú ekologickú náhradu, lebo riešia otázku, či uživia, alebo neuživia masy ľudí.“ Podľa Alexyho je technológia na výrobu bioplastov, ktorú vyvinuli na Slovensku a v Česku, k dispozícii a momentálne hľadajú investora, ktorý by projekt zafinancoval. „Pod 1500 ton ročne to nemá ekonomický zmysel. Rokujeme s investormi, ktorí by investovali do technológie, aby sa mohla postaviť výrobná linka. Počiatočnú investíciu odhadujem na 5 až 6 miliónov eur.“