Profesor Pavol Alexy: Bioplasty zo Slovenska obdivuje aj svet

23. sep. 2019 • Chemické vedy

Profesor Pavol Alexy: Bioplasty zo Slovenska obdivuje aj svet

Slovensko by už o rok mohlo inovovať trh s plastovými materiálmi. Tím okolo profesora Pavla Alexyho zo Slovenskej technickej univerzity v Bratislave vyvíja v spolupráci s nitrianskou firmou špeciálne bioplasty, ktoré sa v prírode dokážu rozložiť bez toho, aby v nej zanechali akúkoľvek enviromentálnu stopu.

Neškodia ľudskému zdraviu ani prírode. Plasty, na ktorých už dve desaťročia pracuje profesor Pavol Alexy, sú príkladom absolútnej recyklácie – čo prírode vezmeme, to jej aj musíme vrátiť.

Nie je plast ako plast a platí to aj pre bioplasty. „Pod pojmom plasty označujeme triedu chemických látok patriacich k materiálom nazývaným polyméry. Ich chemické zloženie môže byť rozmanité, rovnako ako ich vlastnosti,“ vysvetľuje na úvod vedec, ktorý bude o problematike plastov prednášať širokej verejnosti na festivale Európska noc výskumníkov 2019.

Ako ďalej pokračuje, polyméry sú látky s veľkými molekulami, z ktorých sa skladá aj naše telo – naše svaly, vlasy... ale tiež potraviny, ktoré jeme či každý živý tvor od najmenšieho jednobunkového organizmu. „Dá sa povedať, že my sami sme polymér,“ dopĺňa.

Ak sú ale obyčajné plasty polymér, prečo s nimi máme taký problém? Navyše, vyrábame ich z látok, ktoré pochádzajú z prírody. Dôvod je jednoduchý – synteticky vyrábané polyméry nemajú také vlastnosti ako polyméry vo voľnej prírode. Ich „dizajnovaním“ sme docielili vynikajúci, ale takmer nezničiteľný produkt. V prírode sa syntetické polyméry rozkladajú stovky rokov a ani ich recyklácia nie je žiadna sláva.

O 20 rokov už recyklácia nebude mať efekt

„Recyklácia je z môjho pohľadu iba krátkodobé riešenie, ale lepšie nemáme,“ spresňuje profesor Alexy s tým, že keby sme recyklovali viac plastov, spomalíme produkciu nových, ale nezastavíme ich hromadenie v enviromente. Skôr či neskôr, odhadom možno o 20 rokov, už recyklácia nebude mať efekt, predpovedá profesor Alexy.

Približuje, že ročne na celom svete vyprodukujeme okolo 300 miliónov ton plastov, čo je nepredstaviteľné množstvo. Len v Európe sa dostáva asi tretina plastového odpadu do životného prostredia, ďalšia tretina končí na skládkach a zvyšok spaľujeme. „Momentálne sa z plastového odpadu vytriedi hlavne polyetyléntereftalát (PET) a ostatné sa väčšinou spáli. Čistá tragédia. Ak majú plasty pôvod vo fosílnych zdrojoch, ich spaľovaním produkujeme fosílne CO2 a spôsobujeme globálne otepľovanie,“ upozorňuje a dopĺňa, že na Slovensku recyklujeme len malé percento plastov.

Výrobky z nonoilenu

Zradné mikroplasty?

Na plasty sa mnohí ľudia pozerajú aj ako na zdravotné riziko. Mikročastice plastov sú totiž všade okolo nás - konzumujeme ich, vylučujeme - dennodenne prechádzajú naším telom ako „medzihostiteľom“.

Mikroplasty však podľa profesora Alexyho sami o sebe nie sú až taký veľký zdravotný problém – najmä pre človeka a vyššie živočíchy, pretože ich z tela vylúčime ako inertný materiál. To ale neplatí pre živočíchy, ktorým sa plast hromadí v žalúdku, pretože ho nedokážu vylúčiť a má to aj ďalší háčik – na mikročastice vrátane plastov sa môžu viazať chemikálie, čom nás opäť vracia k recyklácii.

„Zoberme si napríklad pohár z obyčajného plastu, ktorý niekoľko dní používame. Za ten čas na seba teoreticky môže naviazať čokoľvek, s čím dôjde do styku. Potom ho odhodíme a poputuje na recykláciu, počas ktorej ho operú a pomelú na malé častice. Zvyšky pohára sa pri tom môžu dostať do odpadových vôd a nielen to. Na druhej strane, keď plast dokonale nevyčistíme, v recykláte môžu byť prítomné rezíduá kontaminantov,“ vysvetľuje výskumník.

A celý proces má ešte ďalšiu nevýhodu – aby bol plast plastický a recyklovateľný, musíme ho zahriať na vysokú teplotu. Ale ak bol niečím kontaminovaný, do chemickej reakcie vstupujú prímesi, ktoré môžu vzájomnými chemickými reakciami vytvárať nové látky, teoreticky aj škodlivé.

„Ak by sme aj mali geniálne čistiace linky a plast by bol perfektne vyčistený, tak na to, aby vec z plastu vydržala, sa do materiálu pridávajú aditíva, aby nedegradoval. Práve ony v styku s potravinami môžu predstavovať zdravotný problém, ak sa nepoužijú tie správne aditíva,“ ozrejmuje vedec a jedným dychom dodáva, že škodlivosť plastov je najmä výsledkom našej nezodpovednosti. Prízvukuje, že „plasty nie sú nebezpečné pre človeka, ale človek je nebezpečný pre človeka.“

Výrobky z nonoilenu

Plasty, ktoré sú 100-percentne „bio“

Aby boli plasty „zdravé“, musia byť ekologické a ekologické budú jedine vtedy, ak budú biodegradovateľné, a zároveň vyrobené zo surovín z obnoviteľných zdrojov. To je aj nosná myšlienka dlhoročného výskumu profesora Alexyho – aby bol plast 100-percentne „bio“.

„Základom je ,nonoilenʽ (poz. red.: non-oil, t. j. neropný). Prvá nekompromisná podmienka nášho tímu bola, aby náš bioplast na rozdiel od niektorých ostatných alebo tých, ktoré sú na trhu, bol 100-percentne z obnoviteľných zdrojov. Čiže, aby pri akomkoľvek rozklade nebolo produkované fosílne CO2, ktoré spôsobuje globálne otepľovanie. Druhá požiadavka bola, aby bol rozložiteľný a produkty rozkladu sme vrátili do pôdy. Napríklad biopolyetylén sa vyrába z ropy, ale nikdy sa v prírode nerozloží, hoci je z obnoviteľných zdrojov. A ak sa nerozloží, nikdy sa uhlík do pôdy nepodarí vrátiť,“ opisuje.

„Postupujeme tak, že najprv zo zeme zoberieme živiny - z rastlín vyrobíme plast, ktorý po použití dáme do kompostu, kde sa rozloží a vzniknutú hmotu opäť vrátime do pôdy,“ pokračuje profesor Alexy a opisuje, že nonoilen nie je jeden konkrétny typ plastu, ale zmes vyrobená z prírodných zdrojov, ktorá musí spĺňať určité technické požiadavky. Plast musí zniesť kontakt s horúcou vodou, nesmie byť príliš krehký ani sa príliš skoro rozložiť. Výskumníci preto do svojej receptúry pridali netoxické prírodné zmäkčovadlá – namiesto ftalátov použili citráty, čiže deriváty kyseliny citrónovej, ktorá je súčasťou bežných metabolizmov.

Plast vyvinutý slovenským tímom z STU môžete nielen viackrát použiť, ale pokojne ho očistíte aj v umývačke riadu. Prvé testy výrobkov naznačujú, že by poháre, misky či zubné kefky z nonoilenu mali vydržať niekoľko mesiacov.

Výrobky z nonoilenu

Výrobu chcú spustiť už o rok

O bioplasty zo Slovenska je podľa slov výskumníka už teraz záujem zo strany zahraničných firiem. Ďalšou dobrou správou je, že produkty z tohto materiálu by mohli byť na trhu už o rok - nitrianska firma Panara plánuje v spolupráci s vedcami z STU spustiť výrobu s kapacitou 4-tisíc ton bioplastu ročne.

Ekologicky zodpovedný projekt ráta aj so zbernými nádobami – kompostermi, v ktorých sa bioplast bude efektívne rozkladať. „Našou predstavou je dodávať celé systémy, nielen bioplast. Vyrobíme granulát, ale zároveň chceme pomôcť tým, ktorí z neho budú vyrábať predmety. Preto sa chceme postarať aj o recykláciu materiálu. Budeme zodpovedná firma voči prírode a sebe samým,“ uzatvára profesor Pavol Alexy.

O výskumníkovi

Prof. Ing. Pavol Alexy. PhD. je vedúcim Oddelenia plastov, kaučuku a vlákien v Ústave prírodných a syntetických polymérov na Fakulte chemickej a potravinárskej technológie Slovenskej technickej univerzity v Bratislave. Vyštudoval chémiu na Chemickotechnologickej fakulte Slovenskej vysokej škole technickej v Bratislave. Titul vysokoškolského profesora v odbore technológie makromolekulových látok získal v roku 2013. Viac ako 20 rokov sa intenzívne venuje výskumu a vývoju biodegradovateľných plastov.

Zhovárala sa: Zuzana Hrubá, NCP VaT pri CVTI SR

Fotografie: Zuzana Hrubá, NCP VaT pri CVTI SR

Uverejnila: ZH

Súvisiace:

Hore
Quark_2019
kúpa časopisov jún 2016
Aurelium - centrum vedy
Publikácie Veda v CENTRE
TAG Slovenská veda
banner záhrady
Zaujímavosti vo vede
DNA je v našich bunkách, a to v jadre a mitochondriách.
Zistite viac