Nekonečne recyklovateľné plasty máme na dosah, odkazujú vedci

Recyklácia v slučke

Plasty sú súčasťou takmer všetkých výrobkov, ktoré denne používame, a veľká časť plastového odpadu, ktorý sa celosvetovo vyprodukuje, putuje priamo na skládku. Tím vedcov z Lawrence Berkeley National Laboratory (ďalej Berkeley Lab – pozn. red.) sa to rozhodol zmeniť.

Pred necelými dvoma rokmi Brett Helms s tímom z Berkeley Lab oznámili, že vynašli nový plast, ktorý by mohol pomôcť vyriešiť problém s plastovým odpadom. Tento materiál sa nazýva poly(diketoenamín) alebo PDK a má všetky výhodné vlastnosti tradičných plastov, no na rozdiel od nich je možné ho bez straty kvality neobmedzene recyklovať.

Vedecký tím teraz vydal štúdiu, v ktorej modeluje, aké by boli výsledky, ak by výrobcovia začali PDK používať vo veľkom meradle. Plasty na báze PDK by sa mohli rýchlo stať komerčne konkurencieschopnými voči konvenčným plastom a postupom času by výrobky z tohto materiálu mali zlacnieť a zároveň byť udržateľnejšie.

„Plasty od začiatku neboli vyrábané s cieľom recyklovať ich. Potreba recyklácie sa objavila až dlho po ich vzniku. PDK boli od začiatku navrhované s myšlienkou, aby sa dali recyklovať, a tím pracuje na zdokonalení procesu výroby a recyklácie pre PDK tak, aby bol materiál lacný a aby bolo dostatočne ľahké uviesť ho v komerčnom rozsahu v čomkoľvek, od obalov po automobily,“ vysvetľuje hlavná autorka štúdie Nemi Vora.

Štúdia predstavuje simuláciu priemyselného zariadenia, ktoré produkuje nové PDK a spracováva odpad PDK na recykláciu, s kapacitou 20 000 ton za rok. Autori vypočítali potrebné chemické vstupy a cenu technológie, ako aj náklady a emisie skleníkových plynov, a potom porovnali svoje zistenia s rovnakými údajmi z výroby konvenčných plastov.

„V dnešnej dobe sa tlačí na prijatie princípov obehového hospodárstva v priemysle. Každý sa snaží recyklovať všetko, čo uvedie na trh. My sme s priemyslom začali dialóg o zavedení stopercentne a donekonečna recyklovateľných plastov a zaregistrovali sme veľký záujem,“ hovorí Nemi Vora.

Lacné a jednoduché riešenie zachováva kvalitu plastu  

K dnešnému dňu sa vyrobilo viac ako 8,3 miliardy ton plastového materiálu a veľká väčšina z tohto objemu skončila na skládkach alebo v spaľovniach odpadu. Iba malá časť plastov sa posiela na mechanickú recykláciu, teda sa roztaví a z masy sa opätovne tvarujú nové výrobky. Prínos tohto postupu je však obmedzený.

Plastový granulát je vyrobený z mnohých identických molekúl, ktoré sa nazývajú monoméry, a ktoré sa spájajú do dlhých reťazcov – polymérov. Aby plast nadobudol rôzne textúry, farby a schopnosti, do granulátu sa pridávajú pigmenty, tepelné stabilizátory a spomaľovače horenia.

Keď sa veľa rôznych plastov roztaví dohromady, polyméry sa zmiešajú s množstvom potenciálne vzájomne nekompatibilných prísad, výsledkom čoho je nový materiál, ktorého kvalita je oproti novo vyrobenému plastu z primárnych surovín oveľa nižšia.

Viac ako jedenkrát sa preto mechanicky recykluje iba menej ako 10 % plastov a recyklovaný plast zvyčajne obsahuje aj nový plast, ktorá kompenzuje zníženú kvalitu recyklátu.

Plastov PDK sa tento problém vôbec nedotýka, keďže polymérový granulát je navrhnutý tak, aby sa po zmiešaní s kyselinou jednoducho rozpadol na jednotlivé monoméry, ktoré je následne možné oddeliť od akýchkoľvek ďalších prísad a zhromaždiť na výrobu nových plastov bez strát na kvalite.

Z predchádzajúceho výskumu tímu vyplynulo, že tento proces chemickej recyklácie nemá veľkú spotrebu energie ani s ním nie sú spojené vysoké emisie oxidu uhličitého a je možné ho opakovať donekonečna, čím sa životný cyklus materiálu uzatvára do slučky.

© PROPERTY & ENVIRONMENT s. r. o. Autorské práva sú vyhradené a vykonáva ich vydavateľ.