Bioplasty – nový problém pro odpadáře/ IV

Skoro každý den přichází na trh nový typ nebo nová aplikace bioplastu. V současné době je jich známo přes sto typů. Jak se na ně dívá analýza životního cyklu?

Cílem výzkumníků i firem vyrábějících bioplasty je zajistit jejich vlastnosti a způsoby zpracování na úrovni fosilních typů plastů. Pro jejich aplikace, především v obalech, ale i v automobilovém a elektroprůmyslu je nutno zajistit přidanou hodnotu, která by kompenzovala vyšší ceny bioplastů. Ty jsou dosud 2-3násobně vyšší než u klasických plastů. Přidané hodnoty by měly vyplynout z analýzy životního cyklu (LCA). V jedné z nejnovějších studií bylo provedeno srovnání výsledků 30 LCA různých polymerů a dvou bioplastů.


SPOTŘEBA ENERGIE SE SNIŽUJE

Z analýzy vyplývá, že klasické komoditní plasty (PE, PP, PVC, PS, PET) mají vázanou spotřebu energií v rozmezí 74 – 82 MJ/kg s trendem ke snižování těchto hodnot (zahrnuje energii od těžby ropy, přes rafinerii, petrochemii k výrobě plastů). Snižování se dosahuje inovacemi technologických procesů, efektivnějšími aparáty, použitím nových katalyzátorů a hlavně vyššími výrobními kapacitami, které se v průběhu osmdesátileté výroby plastů stále zdokonalují.

Naproti tomu jsou bioplasty produkty s krátkou výrobní praxí i nízkými kapacitami. Nelze se pak divit, že LCA analýzy pro biopolymer kyseliny mléčné (PLA) vykazují značný rozptyl hodnot vázané spotřeby energie 30-70 MJ/kg. A to jsou u PLA hodnoty nižší než u komoditních plastů: pro polyhydroxyalkanoátu (PHA) se udává spotřeba energie mezi 5 až 85 MJ/kg, což vzbuzuje pochybnosti o správnosti hodnocení, zejména ve fázi pěstování plodin, ale také o nízkých výrobních kapacitách. Kritický pohled se týká vyšší spotřeby vody, vyšší prašnosti a zatížení životního prostředí hnojivy.

Nedostatkem LCA analýz je skutečnost, že neposuzují přínosy během aplikace, a zejména po skončení životnosti. Znovuvyužití plastových výrobků, mechanická recyklace a nakonec i energetické využití mohou environmentální parametry petrochemických plastů zlepšit až více než polovinu.

Produkce bioplastů se ze 60 % uplatňuje v obalových aplikacích, následuje automobilový průmysl, elektroprůmysl a lékařství. Velké firmy využívají bio-plasty jako nástroj pro marketingové účely. V případech obalů se jedná o Coca-Colu, Danone, Heinz, Stonyfield, Cereplast, Novamont, Huhtamaki a další. Taktéž výrobci aut, konkrétně Ford, Fiat, Mercedes-Benz, BMW, Toyota, Mazda a Hyundi nezůstávají pozadu. Z elektroprůmyslu se jedná zejména o Siemens, Xerox a AT&T.

NOVÉ LAHVE

V roce 2009 zahájila svoji kampaň s využitím bio-PET lahví pro své nealkoholické výrobky firma Coca-Cola. Pro tyto účely začala aplikovat bio-PET od firmy Toyota Tsusho, která produkuje 200 tis. tun bio-PET. V tomto výrobku je třicetiprocentní podíl fosilního monoetyl-glykolu nahrazen produktem z cukrové třtiny. Do roku 2011 dodala Coca-Cola na trh zhruba 10 miliard kusů těchto lahví. Uvádí, že se tak ušetřilo 200 tis. barelů ropy a zabránilo emisím CO2 ve výši 100 tis. tun. Pro srovnání: Coca-Cola prodává denně 1,6 miliard lahví.

V následujících letech chce Coca-Cola nahradit i zbývajících 70 % kyseliny tereftalové přírodním produktem. Lahve ze 100% bio-PET by měly přijít na trh 2015-2016, k plné náhradě dojde v roce 2020. Uhlíková stopa se proti dosud používaném PET sníží o 50-60 %.

ROSTOUCÍ PRODUKCE

Podle Evropské asociace pro bioplasty se výroba bio-PET zvýší do roku 2016 na 4,6 mil. tun, což představuje více než 80% podíl z výroby všech bioplastů. Výrobní jednotky granulátu budou umístěny v Jižní Americe a Asii.

Růst kompostovatelných bioplastů typu PLA (kyselina mléčná) a PHA do roku 2016 vykáže proti roku 2010 hodnoty 60 % resp. 70 % na kapacity 298 tis. tun, resp. 142 tis. tun. Tyto plně rozložitelné bioplasty se uplatní především v aplikacích ve formě folií pro odnosné tašky, v balení potravin a v zemědělství. Rozsáhlé možnosti modifikací vlastností PLA a rozšiřování aplikací v potravinářství povedou k růstu kapacit na 800 tis. tun/rok v roce 2020.

Neočekávaný růst aplikací bioplastů je signalizován ze sektoru výroby automobilů. Úsilí o snižování spotřeby paliv v tomto průmyslu vede ke snižování hmotnosti automobilů. Řešením jsou aplikace plastů jak v interiérech, tak v náhradách kovů. Použitím kompozitních plastů, sklem plněných polyamidů, epoxidových pryskyřic lze dle názoru expertů firmy BASF a Bayer docílit čtvrtinového podílu plastů v autě během příštích 10 let. Na těchto inovacích se podílejí i bioplasty, konkrétně bio-polyamid (kabely, ozubená kola, trysky, zástrčky, krytky) a bio-polyuretan (sedadla). Dosud používaná fosilní složka je u nich nahrazena bio-složkou pocházející z ricinového oleje. V interiérech automobilů se bude aplikovat i bio-PET samostatně nebo ve směsi s PLA. Toyota vyhlásila do roku 2015 dosažení 20 % podílu bioplastů ze všech aplikovaných plastů. Mazda má cíl 80 % bio-plastů v interiérech a 100 % na sedadlech do roku 2020.

Značný inovační potenciál bio-plastů povede k novým aplikacím, které je nutno posuzovat i z hlediska jejich využití po skončení životního cyklu, včetně řešení odpadů.

 

Ing. František Vörös
konzultant Sdružení EPS ČR

Coca-cola slibuje, že všechny její PET lahve budou do roku 2020 vyrobeny z biologických surovin.

Napsat komentář

Vaše emailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *