Recyklace materiálů musí začít na molekulární úrovni

Ročně vytěží lidská populace na sedmdesát miliard tun surových materiálů, zejména železné rudy, ropy nebo fosforu. Je to dvakrát více než v roce 1970. Otázka je zřejmá: Naučíme se recyklovat vytěžené materiály dříve, než vytěžíme ty poslední?

V současnosti se otázkami účelné recyklace zabývají výzkumníci z německého Fraunhoferova institutu. Jdou skutečně do hloubky, a razí pro svou práci termín „molekulární třídění“.

Na počátku května, v rámci mnichovského veletrhu IFAT, prezentovali zástupci Fraunhoferova institutu svůj pokrok v „molecular sorting“ metodách. Základní osou jejich práce je prostý poznatek, že na průměrného Němce (podle údajů ministerstva pro životní prostředí) připadá každý den spotřeba 200 kilogramů surových materiálů. To pochopitelně souvisí s dopady na životní prostředí, ale v neposlední řadě také s konkurenceschopností celého německého průmyslu. Německo prý nedisponuje dostatečnými zdroji surovin, aby si mohlo dovolit plýtvat. Fraunhoferův institut na IFAT představil některé základní přístupy, které navrhuje pro efektivnější recyklaci zdrojů v oblasti vzácných kovů, skla, půdy, dřeva, betonu a fosforu.

RECYKLACE VERZE 2.0

„Třídící proces musí začínat co nejníže,“ vysvětluje koordinátor projektu, profesor Jörg Woidasky, který se soustředí na vývoj chemických technologií v Karlsruhe. „Jdeme skutečně co nejníže, hovoříme tu o submolekulárních a atomických úrovních.“ Jedním z příkladů takového detailního zacílení je například technika, vyvinutá ve spolupráci se stuttgartským centrem Inženýringu a biotechnologií. S využitím speciálně uzpůsobených mikroorganismů tu jsou vědci schopni izolovat i stopová množství vzácných kovů v jímkách, čistírenských kalech nebo kontaminované půdě. Rozpuštěné kovy se naváží na specializované polymery v mikroorganismech, a je možné je z roztoku chemicky oddělit a znovuvyužít.

SKLO BEZ PŘÍMĚSÍ, VZÁCNÉ ZBOŽÍ

Čiré průhledné sklo se vyznačuje maximální optickou transparentností, a proto je o něj ve fotovoltaickém průmyslu velký zájem. Drobné nečistoty, jako například přítomnost železa, snižují kvality takového skla. „Nárůst poptávky fotovoltaického průmyslu po skutečně čistém skle bez železitých příměsí dosáhl maxima, a v současné době už takříkajíc není kde brát,“ říká Jürgen Meinhardt, z würzburgského Centra pro výzkum silikátů (ISC). „Proto se nyní v nejvyšší míře soustředíme na recyklaci starých panelů. Ani to však při setrvalém trendu nárůstu poptávky stačit nebude. Proto v ISC testují technologii, při které by bylo využito běžného skla (s vysokým obsahem železa). To by však od skla při zpracování (za užití teplot okolo 1500 °C) oddělili.“

JAK SE ČISTÍ DŘEVO?

Recyklace dřeva je prý v Německu stále ještě v plenkách. Z roční produkce osmi milionů tun odpadního dřeva je tu zpracováváno jen 33 %. Příčinou jsou ale podle odborníků spíše přísné regule, které ukládají zacházet se dřevem chemicky ošetřeným jako s nebezpečným odpadem, a případná materiálová recyklace má jen omezené možnosti využití. „V první řadě je nezbytné tyto konzervační látky identifikovat,“ soudí Peter Meinlschmidt z braunschweigského Institutu Wilhelma Klauditze. „Proto se soustředíme na vývoj celé škály metod na pomezí infračervené spektroskopie, rentgenů, fluorescenčních analýz a spektrometrie pohyblivosti iontů. Když určíme, jaké obsahové látky jsou přítomny, můžeme těžké kovy za užití mokrých chemických procesů, a také třeba pyrolýzy, odstranit.“

UŽITEČNÉ PLYNY SPALOVEN

Cenné materiály ale nemusí být extrahovány jen z tuhého odpadu. Spaliny, vycházející ze spaloven také obsahují nedostatkové suroviny. Drážďanský výzkumný ústav IKTS pro keramické technologie a systémy, vyvíjí specializované filtry, které jednotlivé komponenty spalin – například germanium, zinek nebo fosfor – nejprve za teploty 850 °C oddělí, selektivně izolují a následně je regenerují. Jak zmiňuje profesor Woidasky, v současné době není příliš pravděpodobné, že by se tyto recyklační metody na úrovni molekulárních procesů prosadily ve stávajícím tržním prostředí. „Je to o politické podpoře, kterou zatím tyto atomární recyklační procesy nemají. Je dobré ale nezapomínat, že v budoucnu budou tyto metody nejen ekonomicky proveditelné, ale také často jediné možné.“

Mgr. Radomír Dohnal

Se dřevem, napuštěným konzervačními látkami (typicky staré železniční pražce), se musí zacházet jako s nebezpečným odpadem, což omezuje možnosti jeho recyklace.

Napsat komentář

Vaše emailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *