🚨 Budoucnost plastů: Příležitosti a řešení s Prof. Josefem Jančářem

 

Přepis rozhovoru

ML (Michael Londesborough): Dnešním hostem je profesor Josef Jančář z Vysokého učení technického v Brně, odborník na pokročilé polymerní systémy. Pane profesore, žijeme ve době polymerové. Blíží se její konec?

JJ (Josef Jančář): Rozhodně ne. Můžeme naši dobu nazývat „dobou plastovou“, protože plasty nám již poskytly mnoho nových příležitostí a vyřešily řadu problémů, kterým lidstvo čelilo. Nicméně stejně jako jakýkoliv jiný materiál vytvářejí určité problémy, s nimiž se musíme vypořádat. Konec doby plastové to ale rozhodně není.

ML: Můžete být poněkud konkrétnější…, co nám plasty a polymery již daly?

JJ: Tyto materiály jsou obecně lehké, relativně levné a mnohoúčelové. Lze je snadno zpracovat při nízkých teplotách; většinu lze znovu zpracovat a obecně produkovat ve velkém množství. Přinesly s sebou novou éru, v obalovém průmyslu, nastolily nové možnosti v zubním lékařství, chirurgii, plastické chirurgii, stavebnictví a dopravě. Vozidla musí být lehká a plasty to umožňují. 35 % hustoty automobilu tvoří plasty. Se zavedením elektromobility se tento podíl ještě zvýší.

ML: Řekněme si trochu víc o jednorázových plastech. Mnoho z nich se používá v obalech, což jste ve stručnosti zmínil. Mohli bychom bezpochyby balit do papírových tašek namísto plastu, používat skleněné láhve namísto plastových. Proč to neděláme?

JJ: Plasty jsou obecně inertní vůči prostředí, což znamená, že mohou chránit obsah před baktériemi, plyny a tak dále. Proto je používáme namísto papíru například při balení potravin. Prodlužují životnost potravin; udržují je déle čerstvé a podobně. Studie ukazují, že nahrazení plastových obalů na potraviny papírovými by zvýšilo množství potravinového odpadu o 30 %, což je obrovské množství zkažených potravin. Na druhou stranu existuje velké množství zbytečných obalů. Z hygienického hlediska to může být velmi prospešné, ale vytváří to veliké množství obtížně recyklovatelného odpadu.  

ML: Takže je zřejmá výhoda v dlouhé životnosti potravinářských výrobků. Můžeme potraviny uchovávat po delší dobu, a tudíž omezit plýtvání potravinami, které, jak jste zdůraznil, představuje pro naši globální ekonomiku významný aspekt, pokud jde o znečištění. Na druhou stranu vytváříme nový odpad– plasty, které přetrvávají. Proč je jen tak vyhazujeme? Jako vědec si určitě uvědomujete inherentní hodnotu, kterou tyto materiály mají. Co děláme špatně? Co bychom mohli dělat lépe?

JJ: Odpověď není tak jednoduchá Většina plastových obalů je tak levná, že neoceňujeme v nich obsaženou hodnotu. Spousta z nich rovněž končí v komunálním odpadu, protože nemáme prostředky k jejich recyklaci u sebe doma.

ML: A existují samozřejmě různé druhy plastů. Není to jen jeden materiál – v plastových materiálech se používá několik různých polymerů. Podle vašeho názoru, z pohledu dodavatele, měli bychom omezit počet plastů, které vyrábíme?

JJ: Jedním z důvodů pro užívání širokého spektra plastů je, že různé balené výrobky vyžadují od obalů odlišné vlastnosti.

Některé polymery, například polypropylen, však lze upravit s použitím organických i anorganických aditiv tak, že poskytují celou řadu vlastností pro použití v celé řadě výrobků. Jedním ze způsobů, jak omezit plastový odpad, by rozhodně bylo omezit počet polymerů používaných v aplikacích na jedno použití.

ML: Vynakládáme podle Vás dostatek zdrojů a času na výzkum nezbytný pro to, abychom toho dosáhli?

JJ: Jako vědci nikdy nemáme na výzkum dost peněz, takže v tom si nejsem úplně jistý. Po tomto typu výzkumu také musí být popotávka. Ta se zdá čím dál  být silnější, ale financování je z mnoha důvodů dosud  nedostatečné. Jedním z nich je, že většina financujících agentur hledá originální výstupy, které lze publikovat v časopisech s vysokým impaktem. Výzkum recyklace je velmi aplikovaný výzkum, takže nedostává potřebnou odezvu.

ML: Argumentoval bych tím, že veřejnost již vstoupila do této fáze. V dnešních novinách je napsáno tolik článků, tolik sociálních informací o množství plastového odpadu. Vlády na to patrně musí reagovat a dává zřejmě smysl pokusit se o prosazování tohoto druhu výzkumu v institucích, jako je ta, ve které pracujete.

JJ: Očekáváme to a jsme připraveni reagovat. Obvykle však existuje časová prodleva mezi vydáním novinových článků a politických prohlášení a přijetím skutečných opatření, zejména před tím, než dojde ke zřízení systému financování.   

ML: Kdybych byl globálním financujícím orgánem a dal vám neomezené množství zdrojů,  nevyplněný šek na tolik peněz, kolik potřebujete, spolu s pověřením vyčistit naše oceány, co byste udělal?

JJ: Nejsem si jistý, jestli můžu odpovědět komplexně. Ale pokud se podíváme na to, kde plastový odpad končí, tedy v našich oceánech, situace se nám začne vyjasňovat. Oceány jsou napájeny řekami, což znamená, že odpad pochází z nich. Je dobře známo, že většina pochází z 10 řek. Potřebovali bychom zjistit, co se děje v okolí těchto řek, že tolik plastového odpadu končí v jejich tocích. Možná bychom se měli soustředit na vyvíjení udržitelných technologií, které jim umožní proměnit tento plastový odpad ve výrobky, které zbytek společnosti může akceptovat. To by mohlo vyřešit některé z jejich společenských problémů i plastový odpad. Přinejmenším to omezí dopad na oceány.

ML: Je povzbuzující slyšet, že většina plastového odpadu v našich vodách pochází jen z 10 řek, jak jste uvedl. 8 se nachází na Dálném východě, dvě v Africe. Zdá se, že tento problém bychom byli schopni  vyřešit. Když vás tak poslouchám, prvním krokem je najít jakýsi politický konsensus, aby bylo možné tyto země kontaktovat a přijít na to, jak si můžeme navzájem pomáhat při řešení zmíněného problému. Existují potřebné  technologie?

JJ: Věřím, že ano. Spousta existujících technologií by mohla fungovat i v rozvojových zemích.

ML: Řekněme, že dokážeme získat všechen tento plastový odpad. Co s ním uděláme?

JJ: Na to neexistuje jednoduchá odpověď. Recyklace zahrnuje několik kroků, z nichž nejsložitější je separace. Plastový odpad obsahuje polyetylen, polypropylen, PVC, PET a mnoho dalších polymerů odlišné chemické povahy. To znamená, že teploty, při kterých je lze zpracovávat nebo při kterých dochází k jejich degradaci, se liší, a separace je tudíž velmi drahý proces, protože jejich hustoty jsou velmi podobné, v důsledku čehož je separace obtížná. Zadruhé spousta z nich obsahuje aditiva, jako je pigment, etikety atd. Oddělení těchto prvků tak, aby je bylo možné použít jako suroviny, se stává velmi obtížným.Výsledný produkt je navícnižší kvality než výrobek z prvotních materiálů, kter jsou rovněž levnější, neboť nevyžadují tolik drahých postupů. Prvním krokem by možná mohl být nějaký druh dotací, který by pomohl s recyklací, ale to není dlouhodobé řešení.

ML:  Podle všeho však dříve či později bude nutné nějaké takové opatření učinit. Pokud umožníme, aby náš systém bez uzavření cyklu pouze hromadil, aniž bychom do něj nějak zpět vnesli příslušný kruhový pohyb v podobě oběhu, pak prostě jen dál odkládáme řešení problému.

JJ: Myslím, že k tomu dojde. Evropská komise již předložila směrnice, které mají především omezit množství plastového odpadu, ale také jaksi tlačit na opětovné použití, při recyklaci nebo energetickém zužitkování. Ale není to tak jednoduché. Myslím, že bychom měli rovněž přemýšlet nad tím, zda nejsme příliš zhýčkaní, a částečně omezit naše používání jednorázových plastů.

ML: Takže musíme přijmout větší odpovědnost. S tím souvisí lepší osvěta, musíme o těchto věcech mluvit, zajistit, aby lidé chápali, o čem polymery a plasty skutečně jsou, jaké výhody přinášejí a jaké související problémy musíme společně vyřešit.

Podívejme se do budoucna. Pracujete na výzkumu v oblasti pokročilých polymerových systémů. Kde nám tyto polymery pomůžou v budoucnu?

JJ: Je řada oblastí, kde lehké materiály a polymery budou mít v budoucnu velmi důležité využití. Nedávno jsme například pracovali na skupině materiálů označovaných jako metamateriály, které mají velmi neobvyklé vlastnosti. Můžeme ovlivnit jejich zvukovou absorpci, a tudíž například vytvořit zvukovou izolaci tenkou jako list papíru. Chovají se mechanicky nerecipročně, což znamená, že když zatlačíte na jednu stranu tohoto materiálu, druhá strana se smrští namísto toho, aby se rozpínala. Lze je používat ke shromažďování a získávání mechanické energie. Předpokládám, že plasty čeká skvělá budoucnost. Musíme však veřejnosti vysvětlit, že plasty nejsou jen plastové tašky v supermarketech; jsou to kontaktní čočky, jsou to umělé chlopně při operaci srdce a stávají se stále větší součástí elektromobilů a tak dále.

ML: V současnosti se rovněž hodně hovoří o umělé inteligenci. Rozšiřujeme své vlastní možnosti pomocí technologických zařízení. Nicméně rychlost, s níž s nimi komunikujeme, je omezena rychlostí našeho palce, takže hledáme způsoby jak s našimi přístroji komunikovat víc přímo. Nabízejí polymery v tomto ohledu nějakou naději do budoucna?

JJ: Plast je skutečně obrovskou součástí elektronických zařízení, ale v případě umělé inteligence se spíš bavímwe o  kvantových počítačích. Ty budou pravděpodobně vybudovány s použitím jediných molekul s více segmenty, které zajistí tok na vlasu z fotonů. Jejich schopnosti přenosu informací jsou mnohem lepší než ta současných polovodičů.

ML: Bude spolu v budoucnu žít přírodní a syntetické v harmonii?

JJ: To bude záviset na lidstvu, protože my tento vztah řídíme. Věřím, že i bez velkého environmentálního šoku najdeme rovnováhu mezi syntetickým a přírodním.