Plastový odpad je problém, který má technologické řešení

Množství plastového odpadu je sice vděčným mediálním tématem, ale zdaleka to není největší problém, kterému lidstvo čelí. Navíc má řešení.

Problém plastového odpadu se v poslední době objevuje v médiích často. S tím, jak roste mezi novináři povědomí o klimatické krizi, zvětšuje se i počet článků o ekologických tématech – a plasty jsou atraktivní, ať už se jedná o umírání želv, které zamění igelitové sáčky za medúzy, o mikroplasty ve vodě nebo o nový druh antropogenních sedimentů. Velkou kontroverzi vyvolaly také malicherné diskuse kolem plastových brček nebo tamponů. Skoro to vypadá, jako by plasty byly stejně velký problém jako klimatická změna. Jenže to je opravdu jen zdání.

Menší problém

Plastový odpad je ve srovnání se změnou klimatu problém neskonale menší už jen proto, že plasty v porovnání s množstvím CO2 vypouštěným do atmosféry mají řádově menší objem. Plastů se na celém světě vyprodukuje ročně 370 milionů tun, což je přibližně osm procent ze 4,5 miliardy tun vytěžené ropy, přičemž celkové emise CO2 ze spalování fosilních paliv mají 36 miliard tun. To je stokrát víc než celosvětová produkce plastů. Tato měřítka jsou zásadní, pokud chceme uvažovat o možných řešeních a jejich nákladech. Budeme-li například chtít zavést opatření, které sníží emise CO2 o 40 procent, dotkne se to významně celé energetiky a bude to mnohem nákladnější a dramatičtější než vypořádat se s problémem mnohem menšího objemu plastů. U plastů si můžeme dovolit opatření, která budou dražší na jednotku materiálu, aniž by to zásadně ovlivnilo naši životní úroveň. Což ale znamená, že pokud organizačně nezvládáme ani tento menší problém, o řešení klimatické krize si můžeme nechat jenom zdát.

Směs plastového odpadu, včetně změkčovadel, laků, hořčice, papírových potisků a uhynulých potkanů, by neměly představovat problém.

V čem spočívá problém s recyklací plastů? Běžná metoda recyklace spočívá v roztřídění, povrchovém očištění, rozemletí a přetavení. K takto zpracovanému odpadu se pak přistupuje skoro jako k novému plastu. Aby to bylo možné bez ztráty užitných vlastností, vyžadovalo by to dokonalé roztřídění odpadu na jednotlivé druhy (polyethylen – měkký, tvrdý, PVC – měkké, tvrdé, polypropylen, PET, polystyrén) a vytřídění méně obvyklých (polyuretan, polyamid, ABS, polykarbonát). Tento poměrně náročný proces zatím není automatizovaný (i když existuje výzkum umělé inteligence v této oblasti), protože na rozdíl třeba od magnetického železa, plast od plastu nerozdělíte takto jednoduchým fyzikálním procesem. V současné době se plast pořád třídí ručně, což příliš neodpovídá představě o high-tech budoucnosti a těžko si představit víc dehumanizující práci.

Co s vytříděnými plasty?

Naprostá většina lidí pochopitelně není schopna plasty takto spolehlivě rozlišit, nehledě na logistické problémy svozu odpadu tříděného do desítek různých kontejnerů. I pak ovšem zůstávají problémy s čistotou – lze recyklovat plastový kelímek se zbytky hořčice nebo nádobku se zaschlým lakem? Technolog si nemůže být nikdy jistý, co tam všechno je. Každý jednotlivý druh plastu je navíc modifikován různými změkčovadly, plnivy, barvivy a dalšími látkami upravujícími jeho vlastnosti. Ve výsledku je pak recyklát prakticky nepoužitelný pro výrobu skoro čehokoliv, protože nemá jasně definované složení a nelze garantovat jeho hygienické standardy (třeba pro obaly v potravinářství).

Z tohoto pohledu je recyklace plastů spíš politickým gestem s cílem uklidnit environmentálně orientovanou veřejnost než snahou o reálné řešení problému. Jako PR to slouží dobře – žluté kontejnery má každý na očích, každý občan se na třídění podílí, projevuje tak svou účast na sdílené kultuře, a disciplinuje se v ekologické uvědomělosti. Jde o opatření v duchu „občanské společnosti“ a „small society“, což většina environmentálních hnutí razí. To, že není jasné, co s vytříděným plastem dělat dál, je přitom druhotné.

Mezi vědci zabývajícími se recyklací se ozývají hlasy, že nejlepší by bylo vytříděný plastový odpad skladovat (skládkovat) do doby, kdy dojde ropa a ze skládek plastu se stane její cenná náhrada. I když tato úvaha může znít bizarně, něco na ní určitě je. Ostatně podobně dnes přistupujeme k jadernému odpadu, jehož uskladnění se plánuje až do doby, než začnou být ekonomicky rentabilní množivé reaktory s rychlými neutrony, které z vyhořelého jaderného paliva dokáží uvolnit až padesátkrát víc energie, než dokázaly současné reaktory. Na druhou stranu, skládkované plasty nás v případě výpadku ropy asi na dlouho nezachrání, protože jich je řádově méně, než by bylo potřeba. V každém případě i toto řešení vyžaduje, aby stát převzal odpovědnost za dlouhodobé plánování na padesát nebo sto let do budoucnosti, místo aby ho alibisticky outsourcoval na soukromý sektor hledící jen na krátkodobý zisk v horizontu splatnosti komerční půjčky.

Rafinerie na plastový odpad

Nejlepším řešením by mohla být chemická recyklace. Směs plastových odpadů se použitím vhodných chemikálií „rozloží na prvočinitele“ (tj. na jednoduché molekuly) a ty se použijí jako surovina k syntéze nových plastů. Na první pohled se to může zdát příliš energeticky a technologicky náročné, ale ve skutečnosti je to stejný postup, kterým se dnes výchozí látky pro výrobu plastů vyrábějí. Při výrobě polyethylenu a polypropylenu, které představují plasty s daleko nejvyšším objemem produkce, se totiž využívá právě takový proces (parní krakování) k získání výchozích plynů (ethylenu, propylenu) z ropy. Využívá se k tomu účelu těžký zbytek ropy (např. mazut, asfalt), který se za vysoké teploty s vodní parou a katalyzátorem rozštěpí na menší molekuly. Surová ropa je přitom neuvěřitelně komplikovaná směs všech možných molekul, s ještě mnohem hůře definovaným složením než směs plastů, a přesto si s tím krakovací kolony v ropných rafinériích dokáží poradit. Směs plastového odpadu, včetně změkčovadel, laků, hořčice, papírových potisků a uhynulých potkanů, by tedy neměly představovat problém.

Jistě, obecný princip, respektive technologii krakování je třeba doladit pro konkrétní aplikaci, což vyžaduje vývoj, který je podrobně analyzován v nové studii od švédských autorů, ale na rozdíl od třeba problému skladování energie (baterií), není třeba žádný fundamentální průlom. Základní postupy známe přes sto let, i když se je některé start-upy snaží prezentovat jako zázračnou, originální technologii jako z Návratu do budoucnosti. Pochopitelně se mohou objevit problémy, třeba v tom, že některé plasty obsahují málo vodíku, a při jejich rozkladu zbyde mnoho sazí nebo koksu. Ty však lze využít např. v ocelárnách nebo gumárenství. Na druhou stranu plastový odpad na rozdíl od ropy neobsahuje síru, která způsobuje mnohé problémy (jak ekologické, tak třeba opotřebení vybavení a katalyzátorů).

Proč se to tedy už takto dávno nedělá? Důvodů je asi více. V první řadě by bylo mnohem výhodnější plasty recyklovat fyzikálně (jako se snažíme dosud) – kdyby to ovšem v praxi fungovalo. Je totiž mnohem levnější a ekologicky šetrnější plast pouze roztavit při teplotě přibližně 150 °C než ho chemicky rozkládat a zase syntetizovat při 500–1000 °C a stovkách atmosfér tlaku. Cena plastu (dva dolary za jeden kilogram polyethylenu) je také pochopitelně výrazně vyšší než cena surové ropy (méně než půl dolaru za kilogram) natož pak zbytkového těžkého mazutu. Vyrábět z odpadního plastu zpátky surovou ropu se zdá být škoda. A pro stavbu funkčních továren by bylo třeba doladit detaily, což vyžaduje investice, do kterých soukromý investor těžko půjde, když je recyklace plastů vyloženě politická otázka. Není totiž vůbec jasné, jestli by taková chemická továrna byla dlouhodobě vytížena (i s ohledem na možné politické změny v názoru co dělat s plastovým odpadem). Je třeba si uvědomit, že investice do chemické továrny či rafinérie jsou značné a předpokládá se u nich permanentní tok tisíců tun ropy denně po dobu desítek let. Paradoxně tak může být problém právě v tom, že plastového odpadu není dost. Je vcelku pravděpodobné, že využití plastového odpadu místo ropy nebude finančně výhodné (např. kvůli složitější logistice). Ale to až tolik nevadí, protože tu mluvíme o průmyslu padesátkrát menším, než je světová energetika. Pokud se tedy náklady na výrobu plastů zvýší o třeba 20 procent, nepředstavuje to žádnou katastrofu. Jenže producenti musí být k takovému postupu nějak externě motivováni. Je těžké se spoléhat, že „trh“ sám přijde s takovým řešením, pokud nevznikne nějaký veřejný tlak, pobídka či garance.

Jako zcela nejzásadnější problém tedy vidím to, že pro takové řešení prostě není politická objednávka. Nedokážu si představit ekologické aktivisty demonstrující za stavbu nové chemické továrny nebo ropné rafinérie. Takové řešení jde zcela proti jejich mindsetu, odsuzujícímu „velký průmysl“ a chemii jako takovou. Určitě přitom nelze takové technologie rámovat do trendy doktríny malých sousedských komunit a lokálních farmářů, jako třeba bioplynky. To by bylo pochopitelně extrémně neefektivní, a možná i nebezpečné. Nebylo by možné garantovat kvalifikovaný personál ani bezpečnostní a emisní standardy. Naše civilizace stojí na specializaci a úsporách z rozsahu, a snaha o zmenšení inherentně velkoprůmyslových procesů zavání podobným debaklem jako u drobných rurálních oceláren (backyard furnace) propagovaných v maoistické Číně. Snažme se raději zajistit, aby organizace naší společnosti a státu byla taková, abychom se mohli spolehnout, že pilíře průmyslové infrastruktury pracují skutečně v zájmu nás všech, a nestojí za nimi pouze zájmy oligarchů.

Autor působí na Fyzikálním ústavu AV ČR.

 

Čtěte dále

Ochrana soukromí | Vaše údaje jsou u nás v bezpečí! OK Zajímají mě cookies