Plast je produktem naší doby. Látka měnící svět, která je v tolika produktech. Kuchyně, auta, hračky, kontejnery, tašky, nábytek, vany,  sprchy, látky, rybářské sítě, elektronická zařízení, lana, podlahy, obuv, desky plošných spojů, okna, domácí spotřebiče, oblečení a šperky a kdysi i mýdlo mají v sobě plast.

Plast je doslova všude.

A to natolik, že dnes je odpadní plast globálním problémem, o kterém hovoří ekologové, chemické společnosti a světoví vůdci všude.

Klíčem k řešení problému je chemická recyklace. Zatímco některé plasty jsou již mechanicky drceny a recyklovány do nových plastových výrobků (obvykle plasty nižší kvality použité na výrobu pytlů na odpadky, jednorázové příbory nebo jiné levné výrobky), chemická recyklace by mohla najít využití odpadního plastu jako chemické suroviny.

Při diskuzi o otázce chemické recyklace plastů je důležité zdůraznit, že to nezahrnuje spalování.

To byl problém, který nedávno vznesla Globální aliance proti spalování (GAIA), která o této záležitosti vydala zprávu, v níž se uvádí, že „průmysl používá výraz„ chemická recyklace “k úmyslnému stírání rozdílu mezi recyklací (plastová repolymerace) a spalováním (z plastu na palivo). “

Zatímco ve své nejelementárnější formě je spalování plastů chemická reakce, je zřejmé, že nejde o recyklaci ani o ekologické řešení. Aliance je proto ráda, že „rámcová směrnice o odpadech Evropské unie je křišťálově čistá, že výrobu paliv z odpadu nelze označit ani započítat jako„ recyklaci “.

Co je to chemická recyklace a může  skutečně vyřešit problém?

Co je chemická recyklace?

Podle Americké rady pro chemické látky (ACC) „Chemická recyklace, nazývaná také pokročilá recyklace plastů, označuje několik různých technologií, které přeměňují použité plasty na jejich původní stavební bloky, speciální polymery, suroviny pro nové plasty, paliva, vosky a další cenné produkty. “

Dělá to třemi základními metodami:

• Čištění rozpouštědlem. Proces, při kterém se plast rozpouští v rozpouštědle, aby se odstranily nečistoty a nebezpečné chemikálie. Tento přístup zaznamenal omezený úspěch u dvou hlavních plastových výrobků: polystyrenu a PVC.

1. Polystyren. Nyní probíhá pilotní program prostřednictvím společnosti Loop Company, která doufá, že recykluje polystyren z průmyslového izolačního odpadu odstraněním bromované chemické látky zpomalující hoření hexabromocyklododekan (HBCD).

2. PVC. V roce 2003 Solvay vyvinula technologii VinyLoop pro recyklaci PVC a podle toho otevřela zpracovatelský závod. Zatímco původně výnosný podnik, změny v legislativě REACH o ftalátech (změkčovadlo používané ke změkčení PVC) znamenaly, že závod musel být uzavřen, protože neexistoval ekonomicky schůdný způsob, jak oddělit ftaláty, aby byly v souladu se změnami zákona.

• Chemická depolymerizace. V tomto procesu se dlouhé polymerní řetězce, které jsou základem plastů, pomocí průmyslových chemikálií rozloží na jednodušší monomery. Monomery pak mohou být čištěny a rekombinovány za vzniku nových polymerů stejným způsobem, jakým se vyrábí panenský plast. Tento přístup již zaznamenal úspěch u PET, polyesteru a řady podobných produktů. V nedávné zprávě však průmysloví konzultanti společnosti Eunomia zjistili, že existuje „obecný nedostatek porozumění ohledně úrovně kontaminace, kterou mohou technologie zvládnout, ani toho, jak se s kontaminujícími látkami zachází po následném čištění monomerů“.

• Tepelná depolymerizace. Zde se polymerní řetězce rozkládají pomocí tepelného zpracování, přičemž nejběžnější proces se nazývá pyrolýza (zahřívání s omezeným množstvím kyslíku). Při aplikaci na odpadní plast vede tento proces ke směsi chemikálií nazývaných pyrolýzní olej. Ten lze vyčistit a znovu použít k výrobě panenských plastů.

To se úspěšně provádí při výrobě polyolefinových plastů (jako je polypropylen a polyethylen) pomocí pyrolýzního oleje k nahrazení nafty v petrochemickém parním krakovacím zařízení.

Zpráva tohoto procesu od konzultantů z oboru Burns McDonnel však zjistila, že „samotná pyrolýza produkuje složitou směs chemikálií a může vést k tvorbě toxických vedlejších produktů, jako jsou dioxin, polycyklické aromatické uhlovodíky a chlorovodík. Pyrolýzní olej proto musí být před použitím v krakovací jednotce čištěn (a zředěn) a tato fáze čištění bude vyžadovat další chemikálie a bude vytvářet odpady, které budou pravděpodobně nebezpečné - bude to mít také energetické a finanční náklady. “

• Pyrolýzní olej lze také spalovat jako palivo, ale podle definice nejde o formu chemické recyklace.

Zplyňování. Toto je další tepelné zpracování plastového odpadu, ale takové, které využívá horké plyny, jako je kyslík, vzduch nebo dokonce pára. Stejně jako pyrolýza probíhá zplyňování téměř 70 let. Jedná se o proces přeměny pevného odpadu na syntézní plyn, jako je ethanol nebo methanol. To pak může být použito k výrobě panenských plastů nebo může být spáleno jako palivo.

I když tyto procesy nejsou levné, poskytují některé ekonomicky životaschopné přístupy k chemické recyklaci plastů. Dalšího pokroku v množství recyklovaného plastu tímto způsobem lze dosáhnout pomocí vládní podpory a dotací pro recyklační závody, zvýšením daní z fosilních paliv nebo nucením výrobců plastů k recyklaci použitých výrobků.

Později se to zdá méně pravděpodobné, protože plastikářský průmysl v USA, Kanadě a Evropě se již zavázal k „cíli opětovného použití, recyklaci nebo využití všech plastových obalů v těchto regionech do roku 2040“.

Dosažení tohoto cíle bude velkým úkolem, protože poptávka po plastech stále stoupá.

Mezinárodní energetická agentura uvádí, že „celosvětová poptávka po plastech se od roku 2000 téměř zdvojnásobila“, a dodává, že „většina tohoto nárůstu pramení z růstu střední třídy, nejrychleji rostoucího segmentu světové populace, podle odhadů dosáhne 5,3 miliardy 2030. “

V současné době je 90% celosvětového plastového odpadu odesíláno na skládky, takže je naléhavě nutné pokročit v budování projektů chemické recyklace.

Ve skutečnosti jde o rozsah množství plastového odpadu, se kterým je třeba zacházet, je nepravděpodobné, že jedinou odpovědí bude chemická recyklace.

Jak uvádí The Huffington Post, „… problém vyžaduje řadu řešení, jako je odstranění zbytečných obalů, přechod na systémy zpětného a opětovného použití, nahrazení nového recyklovaným plastem nebo přechod na jiné materiály, jako je papír, sběr a správné likvidace odpadního plastu a recyklaci. “

Další možnou reakcí na podporu recyklace plastů je použití nanotechnologií.

Jak může nanotechnologie pomoci zvýšit recyklaci plastů

Jednou z takových společností, která našla způsob, jak aplikovat nanotechnologie na recyklaci plastů, je AG CHEMI GROUP, pražský dodavatel surovin, který čeká na schválení patentů, který může dát nový život odpadnímu plastu a dokonce jej i vylepšit.

Na základě svých více než 25 let zkušeností s dodávkami pro plastikářský průmysl zaznamenala společnost nárůst poptávky po recyklovaných surovinách.

Zatímco dnes většina plastů při recyklaci degraduje, protože polymerní řetězce jsou v procesu recyklace poškozeny, společnost AG CHEMI GROUP (provozující tuto webovou stránku) vyvinula nanotechnologii, která umožňuje plastům získat nové kvality.

Proces se nazývá nanostrukturní technologie a umožňuje celkovou modifikaci odpadních materiálů, jako je plast, aby se zachovaly původní vlastnosti materiálu na požadované úrovni (například rázová houževnatost) a aby se přidaly nové vlastnosti materiálu, jako je tepelná nebo elektrická vodivost.

„Použití nanomateriálů s velikostí částic v rozsahu nanometrů vyžaduje důkladnou přípravu nanoaditivního a čistého polymeru a také použití speciální technologie dvoufázové modifikace vyvinuté a testované naší společností,“ říká Lev Lyapeikov, product development manager ve společnosti AG CHEMI GROUP. "Příklady použití této technologie lze najít v našem produktovém portfoliu a v našich projektech ve fázi vývoje a komercializace."

Chcete-li se o tomto tématu dozvědět více, přečtěte si článek Nanostrukturační polymery dávají plastům nové vlastnosti a nové možnosti nebo navštivte webové stránky AG CHEMI GROUP.

Fotografický kredit: Daria Shevtsova ze společností Pexels, Lucien Wanda, Karolina Grabowska, pexels, pexels a Lucian Petronel Potlog ze společnosti Pexels