V dnešní době, kdy se stále více hovoří o ochraně životního prostředí, se do popředí zájmu dostávají ekologicky rozložitelné materiály. Předložka „bio“ vyvolává dojem, že materiál pochází z organického, přirozeného zdroje, nebo je snadno rozložitelný v přírodě. Právě na vývoji těchto materiálů pracují vědci na Agronomické fakultě. Zatímco běžné plasty se ve volné přírodě rozkládají tisíce let, biodegradovatelné materiály jen několik měsíců nebo dokonce týdnů.
Termín bioplast je poněkud zavádějící. Jako bioplasty označujeme širokou skupinu materiálů - zhruba 300 různých látek s rozdílnými vlastnostmi. Motivace k výrobě a vývoji bioplastů je dvojí. Jeden důvod je náhrada neobnovitelných zdrojů, jako je ropa, zdrojem obnovitelným, surovinou, která „vyrostla na poli“. Například polyetylen, nebo polyetylentereftalát, může být nahrazen identickým materiálem s předponou „bio“. U těchto materiálů však předpona bio neznamená, že se v přírodě rozloží. Jejich každoroční produkce představuje zhruba 0.6 procent celkové plastové výroby. Zvýšení jejich produkce ale může konkurenčně ovlivnit pěstování plodin na polích.
Další druh jsou materiály - biopolymery - vzniklé přírodními procesy z obnovitelných zdrojů. Zde přichází do hry druhý důvod pro vývoj bioplastů - biologická rozložitelnost po ukončení jejich životnosti. Patří sem termoplastické škroby - polylaktidy neboli polymléčná kyselina. Ještě jeden typ bioplastů jsou materiály, které jsou bio pouze na konci životního cyklu. Pocházejí z neobnovitelného zdroje ropného původu, ale jsou vyráběny tak, aby byly biodegradabilní. Jsou to materiály se zkratkou PBS, například polyetylen sukcinát, PVAP a podobně. Měly by být rozložitelné biologicky, bakteriemi.
Je důležité říct, že termín bioplast automaticky neznamená, že je rozložitelný. To jsme poznali u té první skupiny. Ani u druhé skupiny není záruka stoprocentní rozložitelnosti. Záleží na tvaru a velikosti výrobku a také samozřejmě na prostředí, ve kterém skončí. Vhodné podmínky pro biologickou rozložitelnost jsou splněny v průmyslových kompostárnách, které mimo jiné dosahují poměrně vysokých teplot. Naopak, když se takový výrobek bude nacházet tam, kde je málo živin pro degradující kmeny, např. v půdě, rozkládá se velmi pomalu. Plasty se zkrácenou životností, někdy také mylně zařazované mezi bioplasty, jsou tzv. oxodegradabilní. To jsou konvenční plasty s aditivem, pro-oxidantem. Pod vlivem UV záření, zvýšených teplot a vlhkosti dochází k chemo-hydrolitickému rozkladu. Výrobci takových plastů deklarují, že malé fragmenty jsou už snadno degradovatelné přírodními procesy, ale to se nepotvrdilo. Naopak je prokázané, že jsou zdrojem tzv. mikroplastů.
Vědci na Agronomické fakultě vyrábějí z biodegradabilních materiálů takzvané bio-folie, které se v půdě rozkládají působením mikroorganismů. Na první pohled vypadají jako útržky známých kancelářských eurofólií. A působí tak i na omak díky jemně hrbolaté struktuře. Že jsou ale vzorky bio-folií vyrobeny z jiného materiálu se lze přesvědčit snadno. Stačí do petriho misek, ve kterých leží, nalít vodu a okamžitě nabobtnají. „Materiál má schopnost poutat vlhkost a tím následně mění i své vlastnosti. Vytvoří se v něm mikrotrhliny, a když je v půdě, mnohem snáze se k němu dostávají i půdní mikroorganismy. Samotný rozklad bio-folie je totiž založený právě na působení enzymů, které tyto mikroorganismy produkují,“ vysvětlil princip rozkladu Radim Zelinka z výzkumné skupiny Space Agri Technologies. Bio-folie vědci vyrábí z polysacharidových složek, tedy látek podobných škrobu. Díky tomu jsou v půdě snadno rozložitelné. „Používáme furcellaran a chitosan. Furcellaran je polysacacharid získávaný z mořských řas Furcellaria lumbricalis. Tyto látky vědci doplňují ještě o další složky, které bio-fóliím dodávají pevnost, pružnost nebo termostabilitu. Výroba je přitom jednoduchá. „Furcellaran i chitosan jsou sypké látky. K nim se přidají ještě různá ztužovadla případně elastické látky a vše se smíchá s vodou.
Čtěte také: Ekologické prací prostředky
Biodegradovatelné folie z laboratoří MENDELU najdou své uplatnění hlavně v zemědělství. I proto je vědci při výrobě obohacují o fosfor nebo draslík. Tyto látky totiž slouží jako výživa pro rostliny. „Z folií vyrábíme košíky, které fungují jako ochranný materiál sazenic. Při rozkladu se z nich postupně živiny uvolňují. Další fází byl polní experiment, který vědci zahájili v květnu. Další fáze výzkumu v terénu bude probíhat na podzim. Materiál, ze kterého jsou bio-folie vyrobeny, může mít i zcela jiné tvary a tím i funkce. „My sice provádíme výzkum folií, ale materiál je velice variabilní. Dají se z něj vyrobit kapsle, kuličky nebo i kompozitní systém s prospěšnými organismy. Díky tomu zvažujeme i jeho uplatnění při simulaci podmínek mimo naši planetu,“ doplnil vědec možnosti, kam by se mohl výzkum dále ubírat. Bio-folie by mimo zemědělství mohly jednou nalézt své místo i v obalovém průmyslu nebo farmacii.
Přestože neexistují žádné oficiální pečetě, soukromé instituce vytvořily certifikace podle normy EN 13432. Díky těmto certifikátům si uživatelé mohou být jisti, že jejich výrobky budou v krátké době skutečně znovu začleněny do životního prostředí. Biologická rozložitelnost v moři je přidanou hodnotou každého výrobku bez ohledu na jeho použití. Biologická rozložitelnost v půdě je zárukou, která nabízí obrovské výhody pro zemědělské a zahradnické produkty. S certifikátem biologické rozložitelnosti ve vodě je zaručena biologická rozložitelnost ve sladkovodním prostředí. To významně přispívá ke snížení množství odpadu v řekách, jezerech nebo jiných přírodních sladkovodních zdrojích. Cílem tohoto certifikačního systému je zaručit úplnou biologickou rozložitelnost při výrobě produktů, včetně inkoustů a přísad.
Bio plasty jsou často využívány pro účely krátkodobé účely. Proto se ideálně hodí pro jednorázové produkty jako jsou sáčky, tašky, krabičky, talíře, kelímky a podobně. Jednorázové obaly Vegware jsou kompostovatelné s potravinovým odpadem a jsou vyrobeny z rostlin, ne z plastu.
PLA plasty jsou v porovnání s konvenčními plasty mnohem šetrnější vůči životnímu prostředí. Od klasických plastů se však liší tím, že jej lze biologicky degradovat, zkompostovat a přeměnit na kvalitní biomasu či humus, čímž nepředstavuje ekologickou zátěž. Výrobky z bio plastu jsou chuťově neutrální a absolutně bez alergenů. PLA je celosvětově uznávaný materiál s certifikací pro použití v potravinářství s garancí zdravotní nezávadnosti.
Technologie území Česka a Slovenska bohužel v této době neumožňují recyklaci Bio plastů. Sběrné dvory nejsou technicky připraveny ani na kompostování PLA materiálů a bohužel podceňují jeho význam. Doufáme ve změnu této skutečnosti. Při velkém množství nových materiálů na trhu vzniká zmatek v orientaci. Často zaměňovány za bio plasty jsou i oxo-degradovatelné plasty.
Čtěte také: Život s úsměvem a ohledem na přírodu
Oxo-rozložitelný plast je druh plastu, který obsahuje přísady aktivující se působením ultrafialového záření nebo tepla a urychlují rozklad materiálu na maličké části. Díky tomuto jevu se plasty postupem času rozpadají na částice a nakonec se z nich stávají mikroplasty, které mají podobné vlastnosti jako mikroplasty pocházející z rozpadu běžných plastů. Mají tak velmi negativní dopad na stav oceánů, ryb a životního prostředí obecně. Produkty z Oxo-degradovatelných plastů v naší nabídce nenajdete.
I bioplasty, které by měly být biodegradovatelné, například PBS, ne vždy splňují tvrzení výrobců. Když jsme například testovali fólii, která údajně byla stoprocentně kompostovatelná, za osm měsíců se nám v podmínkách polní půdy rozložila jen z cca. deseti procent.
Čtěte také: Eko prací prášky: Jak vybrat ten správný?
tags: #ekologicky #material #rozlozitelny #vlastnosti