Plasty jsou šetrné vůči životnímu prostředí a ekologicky výhodné

Odborníci z Modré planety proto hledají možné způsoby a postupy, jak odvrátit hrozící nebezpečí. Že se jedná o pořádně velký "ořech", to nakonec ukázala nedávná konference v dánské Kodani, věnovaná této problematice.

Obrovským potenciálem pro ochranu klimatu se v tomto směru ukazuje propojení dvou odvětví: plastového a petrochemického průmyslu. Stále častěji se ukazuje, že díky chemickým vlastnostem plastů jsou tyto materiály šetrné vůči životnímu prostředí. Pokud pochopíme podstatu a schopnost využití u každého z nich, bude nám jasnější, jak může jejich použití přispět k ochraně životního prostředí.

Petrochemický a plastový průmysl jsou úzce propojeny. Primární stavební materiál pro výrobu plastů představuje malá organická molekula, tzv. monomer ("jedna část"). Jeho schopnost spojit se s jinými monomery poskytuje možnost tvořit velmi dlouhý řetězec molekul nazývaný polymer ("mnoho částí"). Různé polymery mají odlišné vlastnosti a výrobci proto musí sladit atributy daného polymeru s plánovaným použitím výrobku.

Množství a struktura monomerů určují vlastnosti plastů. Aby šlo plasty dále upravovat pro různé výrobky a zpracovávat je, jsou nutné další přísady, např. skelná vlákna, minerály, pigmenty a jiné chemikálie. Existuje celá řada možností, jak plasty kombinovat s jinými materiály. Tato variabilita má řadu výhod - plasty mohou být upraveny tak, aby předměty z nich vyrobené splňovaly nejrůznější požadavky. Plasty mohou být průhledné, některé extrémně pevné, jiné odolné vůči ohni, další odolné vůči působení tělesných tekutin apod. Ostatní materiály zdaleka nemají natolik všestranně využitelné upotřebení a jejich hmotnost je často vyšší.

Variabilita materiálů významně přispívá i k hospodárnému využívání energie. Ve více podobách se plasty nasazují při výrobě různých informačních a komunikačních technologií, např. telefonů nebo "zelených" počítačů. Sem rovněž patří vývoj vodivých polymerů, které mají nahradit klasické supervodiče. Do popředí se derou technologie na výrobu obnovitelné energie: větrné elektrárny, fotovoltaické či solární systémy obsahující komponenty, které by z jiných materiálů než plastů nebylo možné vyrobit. Ve stále větší míře se dnes plasty využívají s cílem zlepšit vliv dopravních prostředků na životní prostředí. Díky nim mají automobily nižší hmotnost, čímž klesá i spotřeba paliva a produkce emisí CO2. Jako příklad lze uvést automobilové formule značky Lotus. Pro celkové "odlehčení" konstrukce jsou některé díly vyrobeny z materiálu zvaného Rohacell, speciálního typu plastové pěny, používající se třeba i na výrobu listů rotoru u helikoptér.

Ušetřit se dá též ve stavebním sektoru. Například plastové izolace budov již nyní za dobu své životnosti umožňují ušetřit 150krát více energie, než je množství potřebné na jejich výrobu. Globálně řečeno, pochopení vlastností materiálů, na které se spoléháme v našem každodenním životě, nám umožňuje používat dokonalejší technologie, s jejichž pomocí omezíme spotřebu energie a přírodních zdrojů. Zároveň tím přispíváme k ochraně klimatu. Proto hraje velmi důležitou roli výběr materiálů.

Příkladem specifických vlastností materiálů je i možnost jejich recyklace, procesu spočívajícího v chemických reakcích. Většina používaných plastů jsou termoplasty. Lze je shromažďovat a třídit, poté opět roztavit a vytvarovat do nových výrobků. Plasty tak mohou během svého životního cyklu nabývat nejrůznějších podob. Jako příklad můžeme použít displej mobilního telefonu: různobarevné čelní stěny jsou vyráběny z recyklovaného polystyrenu, ze kterého byly nejprve vyrobeny kelímky na kávu na jedno použití. Toto umožňují pouze termosetové plasty, tedy materiál, který může být díky své molekulární struktuře rozložen při zahřátí na velmi vysokou teplotu. Také plastové tašky se dají vzhledem k chemickému složení zužitkovat různými způsoby. Buď mohou být recyklovány, je ale možné použít je i na výrobu energie. Energie získaná z jedné tašky umožní rozsvítit žárovku na dobu 10 minut. Recyklace určitých druhů plastů také přispívá k ochraně klimatu.

Návrháři a konstruktéři se permanentně snaží přijít na to, jak dosáhnout většího výkonu při použití menšího množství materiálů. Znamená to neustále vyvíjet nové materiály a hledat nové způsoby, jak materiály kombinovat, aby byly výsledky lepší. Z výzkumu profitují mnohá odvětví, například letecký průmysl, kde se ve velké míře využívají kompozitní materiály, které umožňující dosahovat nadprůměrných výsledků a přitom významně omezují negativní dopad létání na životní prostředí.

Na celých kompozitních letadlech, která budou poháněna solární energií, pracuje například švýcarský vzduchoplavec. Ladí projekt s názvem "solární impuls", jehož cílem je zkonstruovat a uvést do provozu letadlo, které by obletělo kolem Země bez použití paliva a bez toho, aby nějak znečistilo životní prostředí. Konstrukce takového typu letadla vyžaduje nejmodernější technologie a stimuluje výzkum v oblasti kompozitních struktur a způsobů získávání a vytváření zásob energie. Výsledky výzkumu najdou využití v celé řadě zařízení užitečných pro společnost.

Vědci z Kalifornské university v Los Angeles (UCLA) zase vyrobili výkonnější solární buňky na bázi polymerů. Nový polymer má výrazně vyšší schopnost absorbovat sluneční světlo a lepší schopnost konverze než jeho předchůdci. Díky existenci plastů je reálné, že si zákazníci solární buňky budou moci jednou koupit v každém železářství a pověsit si je na zeď podobně jako si věší plakáty.

Zajímavý je rovněž švédský vynález s názvem "Solvatten" vyrobený z plastu a určený pro čištění vody. Tvoří ho plastová nádoba, kterou lze složit jako knihu. Zařízení vyčistí vodu za 3-5 hodin. Potřebujete pouze filtr a sluneční světlo k ohřátí vody na 55°C. Moderní plasty mají ambici promluvit i do života na železnici. Internetové připojení ve vlakových soupravách by mohlo být výrazně kvalitnější díky novým plastovým reflektorům, které jsou schopny zachytit signály ze satelitů. Vědci z univerzity v Yorku totiž sestrojili systém vyklenutých čoček, jež mohou fungovat jako reflektory zachycující satelitní signály. Jejich výroba není nákladná a při zachycování signálů jsou výkonnější než dosud používané čočky ze skla. Zároveň dokreslují několik charakteristik, jak využitím plastů dosahovat dříve sotva představitelných výsledků!

Výroba plastů a petrochemický průmysl patří mezi nejvýznamnější průmyslová odvětví na všech kontinentech. Jejich rozvoj umožňuje existenci nejzajímavějších a nejmodernějších výrobků, které v současnosti trh nabízí: přehrávačů iPod, plazmových obrazovek, počítačů apod. Jelikož moderní technologie ve svém využití vykazují stále větší perspektivy, plastům tím přisuzují důležitou roli pro zajišťování vysoké životní úrovně.

Oba obory společně představují průmysl budoucnosti, pro který neustále hledají nové možnosti. Plasty je možné vyrobit z jakýchkoli výchozích materiálů obsahující uhlík a vodík. Již dnes se některé plasty, tzv. bioplasty, vyrábějí z obnovitelných zdrojů, např. z cukrové řepy či kukuřice. Budeme-li používat obnovitelné zdroje energie, vyprodukujeme méně skleníkových plynů. Toto je oblast, ve které jsou plasty nenahraditelné. Především jde ale o to, že tyto materiály mají kladný vliv na kvalitu našeho každodenního života, neboť nám stále lépe umožňují šetřit energií a tak minimalizovat změny klimatu.

Poslední chemické výzkumy "pasují" plasty k horkým favoritům pro obnovu klimatu. Jsou šetrné vůči životnímu prostředí a ekologicky výhodné, neboť umožňují hospodárně využívat energii.

(brk)