⭐ Budoucnost recyklace plastů: Průzkum pyrolýzy s odborníkem Robertem Suchopou

Přepis rozhovoru

ML (Michael Londesborough): Tvrdí se, že pyrolýza, termochemický rozklad organického materiálu za zvýšených teplot bez kyslíku, může být řešením nerecyklovatelného plastu, který by jinak končil na skládkách. 

ML: Dnešním hostem je Robert Suchopa - výzkumník z výzkumně-vzdělávacího centra ORLEN UniCRE. Vítejte Roberte! Na začátek chci připomenout, že 45% našeho plastového odpadu končí na skládkách. To je velká škoda. Jsou to cenné, použitelné materiály, obsahujíc velké množství energie. Pracujete na projektu PYREKOL, jenž se snaží najít pro tyto odpady uplatnění. Povězte nám o tom.

RS (Robert Suchopa): Přesně tak. 45% plastového odpadu, což je v ČR kolem 200 tisíc tun ročně, končí na skládkách. Dalších zhruba 80 tisíc tun se pálí. Jak říkáte, je to ohromné plýtvání. My myslíme, že je lepší cesta, jak tyto cenné molekuly využít…

ML: …prostřednictvím pyrolýzy. Začnete tedy s plastovým odpadem a přeměníte ho na mnohem rafinovanější produkt. Tento proces je zobrazen zde (viz. video). Přijde mi, že přívod je z téhle strany do této horké trubice. Řekněte mi víc o tom, jak ta horká trubice funguje.

RS: Je to poměrně snadné. Trubici můžete ohřát zevnitř nebo zvenčí. Uvnitř je šnekový dopravník. Dovnitř tedy dáte plast, zajistíte absenci kyslíku a použijete teplotu kolem 400-500°C. Plast se potom rozpustí a výsledek můžeme kondensovat do této podoby oleje, či kondensátu. Ty můžeme zpracovat v existujících petrochemických zařízeních a vytvořit produkt, který je nerozpoznatelný od panenských polymerů.

ML: Tento proces tedy může znovu využít sloučeniny, např. pro motorová paliva a nebo jako hodnotné vstupní suroviny do petrochemických procesů pro výrobu polymerů a dalších sloučenin.

RS: Přesně tak.

ML: Tohle je ale velmi čisté (plast v láhvi). Můžete používat i velmi špinavý plastový odpad?

RS: To je cíl. Čistý materiál již má mnoho uplatnění. My chceme zpracovat i směsi, které nejsou tak hezké, jako tyto ukázkové. Jedna překážka u smíšených frakcí je nestabilní složení materiálu. Jejich zavedení do procesu má přímý vliv na druh vyrobeného oleje. Potřebujeme proto najít způsob, jakým tuto proměnlivost obejít. Tento olej navíc obsahuje nečistoty a molekuly, které se přirozeně nevyskytují v ropě. A zpracování ropy je to, na co jsou stavěné rafinerské technologie v petrochemických komplexech. Tyto oleje přináší úplně jiné nečistoty, s kterými musíme počítat.

ML: Jsou rafinérie v České republice schopny tento produkt zpracovat?

RS: Doufáme, že zjistíme, jak tento druh pyrolýzní technologii přizpůsobit tak, aby produkovala dostatečně kvalitní materiál, který bude možné využít jako vstupní surovinu v již existujících rafinériích. 

ML: Pochopil jsem, že jednou překážkou při recyklaci plastů je nutnost rozdělení jiných druhů polymerů. Např. musíme oddělit polyetylen od polystyrenu. Lze ve vašem procesu využít směs? Zkoumá projekt PYREKOL možnosti vložení různých směsí do jedné nádoby?

RS: Přesně to je naším cílem. Pyrolýzní technologie je schopna naložit s různými směsmi materiálů. Nezáleží tedy, zda směs obsahuje PET, polyetylen i polystyrén - technologie bude fungovat stejně jako vždy. Pyrolýzní technologii, kterou jsme si vybrali, to nedělá žádný problém. Problém nastává s těmi nečistotami, které jsem již zmínil - např. olej získaný z PVC obsahuje chlor, který se v ropě nevyskytuje. Chlor může poškodit ocel v jednotce a způsobit jiné, nebezpečné komplikace.

ML: Projekt PYREKOL tedy hledá způsob, jak takovým problémům, např. s chlorem, předejít.

RS: Ano, to je naším cílem.

ML: Můžete použít i kontaminovaný odpad, např. z nemocnice?

RS: Ano, je to možné. Vždy to ale bude otázka toho, co nám povolí zákon. Není totiž snadné právně ukončit životní cyklus nebezpečných odpadů, o kterých mluvíte. Je to zvládnutelné, ale je spíš otázkou, zda proces bude považován za ukončený už ve fázi pyrolýzy, nebo až v rafinérii…

ML: Podívejme se na to z ekonomického hlediska. Navrácení entropie a termodynamiky vyžaduje obrovské množství energie. To stojí peníze. Není tento proces velmi drahý?

RS: Máte pravdu. Musíme do toho dávat významné množství energie. Materiál musíme zaprvé skartovat, poté aplikovat teplo, poté výsledný produkt přivézt z celé země např. do Litvínova. Teprve pak se to začíná zpracovávat jako fosilní surovina. To je další energeticky intenzivní postup. Zpět ale získáváme velmi energeticky hodnotný materiál s vysokou výhřevností, jehož kvalita je na úrovni panenského polymeru. 

ML: Jste tedy schopní chemicky recyklovat plast tak, že je na úrovní panenského materiálu. Představuji si, že si mohu koupit produkt, ze stejně kvalitního materiálu, ale za jinou cenu. Za láhev, která prošla vaším recyklačním procesem, zaplatím víc. Existuje na to trh?

RS: Ano, takový trh již existuje. Lze tento efekt sledovat např. při nákupu šampónu. Ten samý výrobek je trochu dražší, když si ho koupíte v recyklované láhvi. Takže tento trh tedy již existuje v České republice, o západní Evropě nemluvě.

ML: Jsou tedy lidé, kterým nevadí připlatit si za koupi výrobků v recyklovaných obalech. Můžeme to z ekonomické stránky podpořit i jinak? Začíná se o takový materiál i soutěžit? Průmysl, jako např. spalovny a další, by mohly vaší technologii konkurovat. Co se stane s cenou těchto materiálů?

RS: Plastový opad obsahuje široké spektrum, co se týče jeho složení. Některé součásti již z cenové stránky zajímavé jsou. Např. PET je dražší, když je vyroben z recyklátu než z panenského polymeru již od roku 2018. Rozdělení některých frakcí je ale stále velmi drahé. Proto se stále nerecyklují a spíš končí na skládkách nebo se spalují. Ohledně spalování - kvalita a vyspělost technologie určuje, co dané zařízení opravdu může spálit. Protože plast má velmi vysokou výhřevnost, ne všechny spalovny s ním umí pracovat. My nechceme zbytečně soutěžit s ostatními technologiemi. Snažíme se najít cestu, jak zužitkovat frakce, které se dnes vůbec nevyužívají.

ML: Pochopil jsem, že časem program plánujete uplatnit nejen v ČR, ale i jiných státech střední a východní Evropy. Bude v budoucnu ČR odebírat odpad z jiných zemí a přepracovávat jej na tyto užitečné produkty?

RS: Děkuji za tuto otázku. Pravda je taková, že podniky, které tento model chtějí zavést, již existují - v ČR, na Slovensku, v Polsku, v Maďarsku. Podnikatelé si této technologie již všimli. Všimli si i faktu, že umí přeměnit plast na olej, který lze využít na výrobu paliv, polymerů i jiných hodnotných látek. Už se to tedy děje. Problémem je, že jejich technologie ale často vyrábí olej, který je nedostatečně kvalitní a proto ho nelze využít v existujících rafinériích.

ML: Jako klíčová se mi jeví spolupráce mezi těmi, co materiál recyklují a rafinériemi, které směsi rozdělí na jednotlivé složky, které se pak využijí jako vstupní surovina na výrobu paliv, polymerů a dalších. Existuje již spolupráce mezi lidmi, kteří materiál recyklují a rafinériemi?

RS: V ČR jsou jen dvě místa, kde se takový olej dá zpracovat - obě provozuje ORLEN Unipetrol. Zainteresované podniky již s ORLEN Unipetrolem komunikují, tyto konverzace už probíhají. V ORLEN UniCRE těmto podnikům pomáháme určit kvalitu jejich produktu, navrhnout úpravy jejich technologie, aby kvalitu zvýšili. Takže ano, už se to děje. Doufám, že časem z toho vzniknou nějaká strategicky výhodná partnerství.

ML: Dobře Roberte. V této technologii ale vidím i slabé místo. Je to spojené s důvodem, proč na sobě máme roušky - pandemie COVID-19, která velmi snížila cenu ropy. Proč by rafinérie měla zájem kupovat tento produkt v době, kdy je ropa tak levná? Je nějaký plán, jak pojistit tento produkt proti kolísavým cenám ropného trhu?

RS: Zpracování tohoto materiálu vždy bude dražší než zpracování ropy. Z pohledu ceny to vždy bude dražší. Na druhou stranu, daňový poplatníci za likvidaci těchto materiálů stejně již platí. Víme, že pyrolýza se vejde do stejného cenového rozhraní, tudíž je ekonomicky životaschopná. Nevytváříme proces, ve kterém by daňový poplatník platil majlant, aby se plastu zbavil. Z ekonomického hlediska by zůstalo po starém.

ML: Tvrdíte tedy, že tato technologie může fungovat i např. bez státní podpory, že na volném trhu může spoluexistovat s primárním zpracováváním ropy?

RS: Ano, přesně tak.

ML: Dobrá, to mě ale přivádí k otázce, proč to jednoduše nespálit? Nezabývat se komplikacemi s náhradou chlóru, spoluprací s rafinériemi, kvalitou, kolísavým ropným trhem…Proč to prostě nevzít a nespálit?

RS: Další dobrá otázka. Pálením vytáhneme pouze energii a jelikož to jsou uhlovodíky, vznikají emise CO2. Když už tedy vaše spalovna vůbec dovolí takový materiál spalovat, dostanete ven pouze energii a CO2 - odpadního CO2, protože toto je odpadní plast. Naším cílem je vzít odpadové frakce, které nikdo nechce a dnes končí na skládce nebo ve spalovně. Poté je přeměnit na oleje, které jsou dostatečně kvalitní na zpracování rafinérskou technologií, abychom je mohli zužitkovat na výrobu paliv nebo zpátky na polymery panenské kvality. Když z odpadních plastů vytvoříme polymery této kvality, uzavíráme kruh a můžeme tomu říkat chemická recyklace.

ML: Těch 45 %, které dnes končí pod zemí, tedy lze výhodně využít na výrobu energie nebo chemicky recyklovat a tím z nich vytvořit novou hodnotu v podobě nových produktů. Vkládáte tedy naději do budoucnosti našeho nakládání s plastovým odpadem?

RS: Ano. A pyrolýza není jedinou cestou, jak dosáhnout chemické recyklace. My jsme vybrali pyrolýzu, protože dává vznik tekutinám - s těmi umíme pracovat. Kdyby naše technologie zpracovávala plyn, vybrali bychom jiný způsob, kterým zpracovávat plastové odpady. V budoucnosti na trhu budou rozdílné technologie, které umožní úspěšnou chemickou recyklaci - ať už ve formě tekutin nebo plynu. Věřím, že v budoucnosti najdeme cestu, jak získat hodnotu plastových materiálů zpět a nevytvářet další odpad, který končí na skládce nebo jako emise CO2.

ML: Roberte, Vám i projektu PYREKOL přeji hodně úspěchu a štěstí. Děkuji, že jste přišel a tady mám pro vás malý dárek…

RS: Děkuji mnohokrát.