Petra Innemanová, která je pedagožka na Přírodovědecké fakultě Karlovy Univerzity a projektová manažerka ve společnosti Dekonta, se už řadu let věnuje bioremediačním technologiím a nakládání s odpady. Povídali jsme si o tom, zda je environmentálně udržitelné nahradit plast bioplastem. Jestli jde o čistě přírodní produkt, jak předpona bio naznačuje a co by poradila začínající firmě, která chce mít tento materiál ve svém portfoliu?

Proč je bioplast ve společnosti tak oblíbený? Jde o čistě přírodní produkt, jak předpona bio naznačuje?

V poslední době stále více spotřebitelů zažívá jakési vystřízlivění z výsledků pokroku chemického průmyslu a upřednostňuje návrat k přírodním principům a výrobkům. Ať už se jedná o potraviny s předponou bio, přírodní stavební materiály nebo oděvy z přírodních vláken, roste i množství firem na trhu, které se snaží svým zákazníkům vyjít vstříc. Tento trend se samozřejmě týká i plastových materiálů, tady je ale situace poněkud složitější.

V případě bioplastů se může jednat o přírodní produkt, který navíc podléhá biologickému rozkladu (např. PLA [1] ) Může to ale být i materiál vyrobený z neobnovitelných zdrojů, nejčastěji ropy, který po ukončení životnosti s větší či menší spolehlivostí podléhá biologickému rozkladu (např. PBAT [2] ) nebo dokonce přírodní produkt, který je přitom chemicky naprosto totožný s klasickými konvenčními plasty, jako jsou např. bio-PET a bio-PE, tedy nejsou biologicky rozložitelné, ale lze je třídit s klasickými PET [3] nebo PE [4] materiály. Definice bioplastů je velmi široká a celkově jich je kolem 300 druhů.

Spotřeba klasického plastu je enormní. Lze bioplastem z obnovitelných zdrojů nahradit plast z ropy?

Nepřipadá mi jako šťastné řešení nahrazovat konvenční plasty typu PET nebo PE bio-materiály s označením bio-PET a bio-PE, které jsou s původními plasty chemicky totožné. Jsou sice vyrobeny z obnovitelných zdrojů, ale nejsou biologicky rozložitelné v přírodě (lépe řečeno - jejich biologický rozklad, stejně jako u jejich konvenčních ekvivalentů, probíhá v přírodě extrémně pomalu). Benefitem je pouze náhrada fosilního zdroje (ropy)pro jejich výrobu zdrojem obnovitelným. Tuto situaci už dobře známe z produkce biopaliv první generace. Pěstování surovin pro výrobu plastů na polích není podle mého názoru environmentálně udržitelné.

Pokud se zároveň jedná o přirozeně degradovatelné biopolymery [5] , může být v některých případech náhrada konvenčních plastů těmito materiály přínosem. Zejména u plastových výrobků na jedno použití. Při současné spotřebě jednorázových plastů ale plošná náhrada není z mnoha důvodů možná. Např. z důvodů enormní zátěže pro zemědělství.

Proč vlastně bioplast vznikl?

Přestože jsou bioplasty známy poměrně dlouho a například celofán, který definici bioplastů také splňuje, byl objeven před více než 100 lety, jejich atraktivita vzrůstá až v poslední době. Je to dáno krizí, která mimo jiné vzešla z enormní nadprodukce plastových výrobků na jedno použití, zejména obalů. Existují názory, že problém s hromaděním plastového obalu např. v oceánech by mohl být řešen náhradou konvenčních, syntetických plastů za bioplasty, konkrétně ty druhy, které v přírodních podmínkách podléhají samovolnému rozkladu. Jak již bylo zmíněno, druhou motivací pro výrobu bioplastů je náhrada neobnovitelných surovin, jako je ropa, zemní plyn a uhlí zdroji obnovitelnými. Tím obnovitelným zdrojem jsou například zemědělské plodiny s obsahem škrobu (kukuřice, brambory) a jednodušších sacharidů (cukrová třtina, cukrová řepa), polysacharid chitosan (schránky korýšů) nebo různé organické odpady (použitý fritovací olej, odpad z lisování olivového oleje apod.)

Vzorky po degradaci. Archiv P. Innemanové

Izraelští vědci vyrábí bioplast z mořských řas, a deklarují, že je plně rozložitelný. Souhlasíte?

Souhlasím, ale nesdílím stejné nadšení s médii, která výsledky tohoto výzkumu v loňském roce prezentovala. I v tomto případě je řešení plastové krize ještě velmi daleko. Jedná se o výzkum biopolymerů, (konkrétně PHA [6] ), kterým jsem velmi nakloněna, protože pro jejich výrobu není potřeba zemědělská půda. Bakterie mohou jako růstový substrát využívat různé biologické odpady, například použitý fritovací olej. V tomto oboru zanechala viditelnou stopu i Česká republika díky vědcům z VUT v Brně a firmě Nafigate. Izraelci pro produkci tohoto bioplastu využili kmeny bakterií, které je možné kultivovat v mořské vodě, což ještě není ta nová myšlenka. Jako levný růstový substrát ale používají biomasu z mořských řas. Takový přístup by umožňoval produkci bioplastu v regionech s nedostatkem sladké vody (a s přístupem k moři), ale neřeší hlavní problém, který brání masivnějšímu rozšíření. A to následné zpracování bakteriální biomasy, které je ekonomicky náročné.

Obecně, lze vědeckým studiím ohledně rozložitelnosti těchto materiálů věřit?

Vědeckým studiím, které jsou publikovány v renomovaných odborných časopisech věřím, i pokud u některých bioplastů udávají 100 % mineralizaci. To znamená, že se testovaný materiál kompletně přemění na konečné oxidační produkty, jako je oxid uhličitý, voda a anorganické soli. Potíž nastává, když chcete takový test zopakovat. Kupříkladu pro testy biodegradovatelnosti podle stávajících standardizovaných postupů používáme směs běžné polní, lesní a luční půdy. Pokud si na pokus naberete půdu, která není z hlediska mikrobiálního osídlení úplně v kondici a celý test běží na hranici validity, tedy referenční materiál - celulóza degraduje jen ze 70 % a někdo jiný ten samý pokus zopakuje se zeminou, kde proces není ničím limitován a ten samý referenční materiál degraduje ze 100 %. Potom podobné rozdíly ve výsledcích můžeme očekávat i u testovaného plastového materiálu.

Navíc biologická dostupnost bioplastů také velmi souvisí s jeho tvarem a formou. Takže například tenká fólie nebo drobné fragmenty budou podléhat biodegradaci lépe a rychleji než kompaktní tvar ze stejného materiálu. Výsledky studií nám tedy poskytnou určitou informaci a mohou například porovnávat různé materiály mezi sebou, ale musíme mít na paměti, že pokud z testů vyjde některý bioplast například 100% rozložitelný v prostředí kompostárny, nemusí se úplně stejně chovat na hladině oceánu, pohozený v lese nebo v jiné kompostárně.

Kam s bioplastem, když naplní svou potřebu? Na kompost ani do biopopelnice nepatří. Hodí se do popelnice na plast?

Do žlutých kontejnerů na plast můžeme odložit pouze materiály, jako jsou bio-PET nebo bio-PE. Ty jsou chemicky totožné s klasickými plasty, pouze vstupní suroviny zcela nebo částečně pocházejí z obnovitelných zdrojů. V hnědých nádobách na bioodpad by teoreticky mohly končit biodegradovatelné a kompostovatelné plasty, což se přímo nabízí u bioplastových tašek určených na bioodpad. Problém je, že deklarované vlastnosti často nesplňují stoprocentně. V kompostárnách pak mají s těmito taškami problémy. Takže u biodegradovatelných nebo kompostovatelných bioplastů je černá popelnice na směsný odpad jistotou, alespoň v současné době.

Jak s bioplastem s ohledem na životní prostředí po naplnění jeho životního cyklu nejlépe zacházet?

Dokud nebude zavedený spolehlivý systém certifikace a značení 100 % rozložitelných bioplastů, neznám na tuto otázku odpověď. Pokud už doma nějakou bioplastovou tašku máte, zkuste si jí cvičně zkompostovat na zahrádce, ale příště raději vyrazte na nákup se síťovkou. U firem, které provozují catering nebo festivaly je podle mě environmentálně šetrnější řešení používání zálohovaných obalů a nádob.

V současnosti chybí systém sběru a likvidace tzv. bioplastů. Bioplasty české legislativa nezná. Změní se to někdy?

V rámci Evropské unie již roste tlak na zvýšení informovanosti ohledně bioplastů. V březnu letošního roku vydala Evropská komise dokument s názvem Nový akční plán pro oběhové hospodářství – Čistší a konkurenceschopnější Evropa, ve kterém se komise, mimo jiné, zavazuje vypracovat politický rámec pro oblasti získávání, používání a označování plastů z biologického materiálu a použití biologicky rozložitelných nebo kompostovatelných plastů. Doufejme, že se tolik potřebná pravidla promítnou do naší legislativy co nejdříve.

Jako jedna z cest se ukazuje vyrábět skutečně rozložitelné bioplasty, případně vyrábět bioplasty natolik podobné konvenčním plastům, aby se mohly společně recyklovat. Co si o tom myslíte?

V současné době, ale to je čistě můj názor, je mnohem palčivější problém chování plastů v životním prostředí, když se stanou odpadem. Jednoznačně bych upřednostnila výrobu spolehlivě rozložitelných bioplastů, zejména v obalovém průmyslu. Vyrábět chemicky totožné bioplasty, které je možné recyklovat s těmi konvenčnímu, je sice v souladu s myšlenkou cirkulární ekonomiky, kdy mají být neobnovitelné zdroje nahrazovány obnovitelnými. Na výrobu plastů se ale používá pouze zlomek vytěžené ropy. Takže je třeba zvážit, jestli to celé riskovat, protože přechod na obnovitelné zdroje by v případě plastů mohl být stejným propadákem, jako biopaliva první generace.

Jsou na trhu nějaké příklady firem, které jsou správným směrem?

Za Českou republiku můžeme jmenovat již zmíněnou firmu Nafigate, která se spolupodílela na vývoji technologie Hydal. Ta spočívá právě v produkci bioplastu využitím odpadního fritovacího oleje a bez potřeby zemědělské půdy.

Co nejčastěji brzdí rozvoj bioplastů?

Hlavní důvody jsou dva. Plošná náhrada veškerých plastů biologicky rozložitelnými alternativami není možná vzhledem k rozdílným vlastnostem těchto materiálů. Bioplasty většinou nemají takové parametry, aby mohly konvenční plasty zcela vytlačit z trhu. A to i v obalovém průmyslu, kde by se tato výměna vyloženě nabízela. Druhým důvodem je jejich vyšší cena.

Je třeba si také uvědomit, že v současné době netvoří bioplasty ani 1 % všech plastických materiálů uváděných na trh. Pokud by se tento podíl měl zvýšit na úkor plastů syntetických, je nutné přizpůsobit této situaci i odpadové hospodářství, protože výrobky z bioplastů se dříve nebo později stanou odpadem.

Ale i kdyby mechanické vlastností bioplastů byly zcela vyhovující, musíme mít na paměti, že při tak enormní spotřebě plastů [7] jako takových není přechod na bioplasty reálný. Nemyslím si, že by šance bioplastů prosadit se na trhu měla být podpořena formou nějakých dotací nebo pobídek. To by nevedlo k omezení plýtvání a konzumerizmu. Spíš si myslím, že by měly umělepodražit například jednorázové obaly z konvenčních, syntetických plastů, aby se s nimi začalo zacházet rozumně.

Co byste začínající firmě, která by se chtěla zaměřit na výrobu z bioplastu, poradila.

Záleží na tom, jestli to začínající firma myslí s ochranou životního prostředí vážně nebo se jen chce svézt na módní vlně bio-výrobků. Doufám, že to bude ta první možnost. Předně bych se zaměřila na to, abych používala bioplast, který je environmentálně šetrný v průběhu celého životního cyklu.  Dále je nutné vytvořit adekvátní systém certifikace tak, aby materiály dodávané na trh byly spolehlivě degradovatelné a snadno rozpoznatelné. Často tuzemský dodavatel používá pro výrobu např. bioplastového nádobí surovinu – granulát ze zahraničí a spokojí se s certifikátem, který k tomuto materiálu dostane.

Spotřebitel by měl mít také jasno, jak s nimi naložit, až se stanou odpadem. V tomto místě je důležité znovu upozornit, že problém plastového odpadu nelze obecně vyřešit plošnou náhradou plastů konvenčních těmi s předponou bio. Je nejprve nutné radikálně snížit jejich celosvětovou spotřebu. Mám na mysli zejména jednorázové plastové obaly.

Zdroj: Autorský článek Czechsight
Foto: Archiv  P. Innemanové, Unsplash


[x1] PLA plasty najdete v potravinovém průmyslu, např.: fólie na vážený sýr, vanička na saláty či kelímky pro rychlé občerstvení.
[x2] PBAT plast se používá jako přísada do obalů pro balení potravin, do kompostovatelných plastových tašek pro zahradnické a zemědělské využití, a je odolný vůči vodě, takže slouží jako povlak v papírových kelímcích.
[x3] Mezi nejznámější PET plasty patří obaly na PET lahve.
[x4] Z PE plastu se vyrábí smrštitelné folie, roury, ozubená kola, ložiska, textilní vlákna, nejrůznější hračky, sáčky (mikroten).
[x5] Poznámka: Jedná se o rozložitelné bioplasty z obnovitelných zdrojů. Mezi nejznámější příklady biopolymerů patří celulóza, kaučuk či škrob.
[x6] Využití najde tento přírodní PHA polymer zejména v oblasti obalového průmyslu v potravinářství a kosmetice jako například v kojeneckých a dětských lahví, dětských hračkách a dalších ekologických výrobků.
[x7] Dle organizace PlasticsEurope se jich v roce 2018 vyrobilo 360 mil. tun, z toho cca 40% na výrobu obalů, které většinou do 1 roka skončí jako odpad