Podle zprávy Renewable Polymers: Production and Trends 2020–2025 německého Nova-Institutu se vloni zvýšila míra růstu polymerů na bázi biomasy o 8 %, čímž výrazně překročila očekávaný růst plastů z fosilních zdrojů ve výši 3 až 4 %. Celkový objem výroby bioplastů za rok 2020 byl 4,2 milionu tun, což odpovídá přibližně jednoprocentnímu podílu ze všech plastů.
Prognózuje výrobu bioplastů v roce 2025 ve výši 6,7 milionů tun v celkem 17 základních typech. Dominovat bude Asie, následována Evropou a Severní Amerikou. Z typů bioplastů se vyrábí nejvíce kyselina polymléčná (PLA), polybutylen adipát tereftalát (PBAT) a složky pro epoxidové pryskyřice. Téměř 40 % aplikací bioplastů představují obaly, čtvrtinu aplikací tvoří netkaná vlákna z acetátcelulozy (CA) a polytrimetylentereftalátu (PTT), následují aplikace v automobilovém průmyslu (epoxidové pryskyřice, polyamidy, polykarbonáty a polyuretany).
V poslední době se svět, a potažmo EU, rozhodly postupně dekarbonizovat ekonomiku. Jako cíl si stanovily rok 2050. Zmiňovaný německý institut publikoval v prosinci stostránkovou publikaci kolektivu autorů „Carbon dioxide (CO2) as chemical feedstock for polymers – technologies, polymers, developers and producers“. Uvádějí, že odvětví výroby plastů nelze jednoduše dekarbonizovat, protože ve struktuře polymerů je uhlík zakomponován jako hlavní atom a jeho nejčastějším zdrojem jsou fosilní suroviny. Za alternativní suroviny se považují biomasa, CO2 a recykláty z odpadů.
Podle jejich údajů bylo v roce 2018 celosvětově vyrobeno 360 milionů tun plastů z fosilních surovin, 36 milionů tun z recyklátů, 4 miliony tun z biomasy a méně než 1 % z CO2. Prognóza na rok 2050 je následující:
• Celková výroba plastů 1,2 miliardy tun, z toho:
• Výroba z primárních z fosilních zdrojů 315 milionů tun
• Výroba primárních plastů z biomasy a CO2 135 milionů tun
• Výroba s využitím mechanických nebo chemických recyklátů 750 milionů tun
Na světě je v současné době devět produkčních firem, které z CO2 vyrábí 850 tisíc tun plastů, zejména polykarbonátů a polyuretanů.
Již v současné době z CO2 vyrábí devět produkčních společností 850 tisíc tun plastů, zejména polykarbonátů a polyuretanů. Klíčem k technologiím je přeměna stabilní molekuly CO2 pomocí katalyzátorů na příslušné monomery. Protože jde o energeticky náročný proces, využívají se energie z udržitelných zdrojů, zejména z fotovoltaiky a z větrných elektráren. Kromě výše uvedených polymerů jsou vyvinuty technologie výroby polymočoviny, polyakrylátů, monoetylenglykolu.
V menší míře se uplatňují biotechnologické přeměny CO2 působením různých mikroorganizmů na produkci etalonu, propanolu, butanolu a kyseliny mléčné. Pracuje se i na Fischer Tropschově přeměně syntézního plynu (H, CO, CO2) na naftu, která se následně pyrolyzuje na monomery pro výrobu plastů.
Pro dominantní výrobu plastů v roce 2050 s využitím mechanických a chemických recyklátů, které uvádí prognóza, hovoří i relativní exhalace CO2 při různých způsobech využití plastových odpadů, které publikovala v loňském prosinci Evropská technologická platforma pro udržitelnou chemii (SusChem).
•Spalování odpadních plastů 100 % exhalací CO2
•Spalování s energetickým využitím 82 % exhalací CO2
•Skládkování 65 % exhalací CO2
•Pyrolýza 62 % exhalací CO2
•Mechanická recyklace 50 % exhalací CO2
•Rozpouštění odpadů a separace plastů30 % exhalací CO2
Plasty mají pro řadu aplikací unikátní a obtížně nahraditelné vlastnosti. Na konci jejich aplikační životnosti vznikají odpady, které se často nevhodně využívají a vznikají tak miliony tun emisí CO2, které přispívají ke globálnímu oteplování. Tyto emise lze snížit využíváním recyklovaných odpadních plastů nebo aplikacemi obnovitelných, místo fosilních zdrojů pro jejich výrobu.
Renomovaný analytik společnosti ICIS John Richardson navrhl pro postpandemické období pro chemický průmysl tyto megatrendy:
• Udržitelnost
• Pomoc při řešení pandemie
• Řešení demografických problémů
• Řešení geopolitických problémů
K prvnímu bodu uvádí, že situace v letecké a automobilové dopravě, včetně přechodu na elektroauta, povedou k poklesu zpracovaní ropy a uzavírání rafinerií. Chemický průmysl musí investovat do využití plastových odpadů a inovovaných plastů pro obnovitelné zdroje energií.
Pandemii covid-19 lze zvládnout pouze očkováním. Chemický průmysl může přispět urychleným vývojem a výrobou vakcín, jejich distribucí ve vhodných obalech, například s využitím krabic z pěnového polystyrenu, který chrání vakcínu i při minusových teplotách, a samozřejmě při aplikacích plastů v injekčních stříkačkách.
V důsledku celosvětového stárnutí populace je nutno se zaměřit na vyšší produkci potravin, prodloužení jejich životnosti s využitím plastů a na jejich distribuci zákazníkům.
Mezi řešení geopolitických problémů uvádí normalizaci obchodních vztahů USA – Čína, problematiku sankcí vůči Iránu a sankce USA k dostavbě plynovodu Nord Stream II.
Dále uvádí, že tyto megatrendy musí mít představitelé chemických společností na paměti při stanovení strategického rozvoje. Více investic musí směrovat do programů udržitelnosti, zejména směrem k využití plastových odpadů, zejména chemickými postupy.*
Ing. František Vörös,
konzultant
Důležité odkazy
https://www.k-zeitung.de/polymermarkt-wachstum-fuer-bio-basierte-polymere/
Článek z časopisu Odpady, č.3/2021
