Soumrak „nezbavitelných“ pěnových kuliček?
Výzkum recyklace polystyrenu prováděný britskými vědci naznačuje šance na jednoduchý nový způsob jeho přepracování pomocí osvědčených technologií, jako je pyrolýza a následovná destilace.
Jejich kombinace umožňuje efektivní recyklaci, díky níž by bylo možné recyklovat násobně více polystyrenu než dosud (až 60 % oproti méně než 5 % nyní).
Polystyren, jeden z nejpoužívanějších plastů, je přes maximální úsilí dodavatelů a průmyslových skupin obecně považován za nerecyklovatelný, a tudíž i neekologický. V současnosti se recykluje méně než 5 % polystyrenu používaného pro obaly, čalounění a další aplikace, přičemž polystyren, který se nerecykluje, často končí na skládkách, v oceánech, řekách nebo plážích, které se pak po desetiletí obtížně zbavují mikroplastů.
Nová analýza od výzkumníků z Worcester Polytechnic Institute a University of Bath však naznačuje průlom pomocí nového přístupu, který by mohl vést k tomu, že až 60 % dnes používaného polystyrenu by šlo nahradit recyklovaným polystyrenem (rPS) s vlastnostmi ekvivalentními novému materiálu, přičemž zvýšená recyklace polystyrenu může pomoci snížit potřebu jeho nové výroby, a tím přispět k dekarbonizaci plastů.
Recyklace trochu jinak
Tento přístup, publikovaný článku v Chemical Engineering Journal, zahrnuje rozbití a opětovné vytvoření polystyrenu v rámci inovativního postupu využívajícího již prověřené technologie. Ve studii nazvané „Termodynamická a ekonomická analýza použitelného a škálovatelného procesu získávání styrenu monomerní kvality z odpadního polystyrenu“ vědci popsali jednoduchý proces kombinující pyrolýzu a destilaci, který má potenciál být škálovatelný, nákladově konkurenceschopný a energeticky účinný.
Základní technologií, kterou tým analyzoval, je pyrolýza, která zahřívá materiály v nepřítomnosti vzduchu, dokud se vazby molekuly nerozpadnou. Polystyren se pohodlně rozpadá primárně na monomer, čímž se otevírá možnost pro použití pyrolýzy k regeneraci monomeru s následnou repolymerizací za vzniku polystyrenu s parametry odpovídajícími kategorizaci „jako nový“.
Problém však je, že čistota monomeru po pyrolýze není dostatečná pro repolymerizaci. Nicméně vědci našli použitelné řešení: tým Bath-WPI analyzoval vícestupňový proces k přeměně polystyrenu na jeho monomer a poté k čištění monomeru použil destilaci. Tento dvoustupňový proces zahrnuje výhradně škálovatelné technologie, které patří mezi nejspolehlivější procesy používané při chemickém zpracování, a protože se spoléhá na osvědčené technologie, může být tento proces brzy snadno nasazen.
Energeticky i ekonomicky přijatelné
Výzvami jsou soustředěné využití energie a ekonomika, přičemž vědci překvapivě zjistili, že energetické požadavky na celý proces jsou mnohem menší, než hodnota obsažená v chemických vazbách polystyrenu, což znamená, že proces je energeticky účinný. Vzhledem k tomu, že existuje i několik způsobů výroby styrenu za konkurenceschopné náklady, to znamená, že spotřebitelský polystyren „dobrý jako nový“ není jen nápad realizovatelný zatím pouze v laboratoři.
Aby tým provedl svou analýzu komplexně, vzal do úvahy i emise skleníkových plynů. Technologie jako pyrolýza a destilace čelí v posledních letech kritice kvůli jejich spojení s emisemi skleníkových plynů, nicméně vědci dospěli ke zjištění, že nový proces může snížit emise skleníkových plynů v porovnání se spalováním polymerů s investičními náklady asi na 1,5 USD/t CO2, což je srovnatelné v nákladech spojených se snadno realizovatelnými procesy. Dospěli k závěru, že nový kombinovaný proces je tak podle nich realistický i z hlediska ekonomiky a spotřeby energie a čistých úspor emisí ve vztahu ke spalování.
Vladimír Kaláb
Foto: Shutterstock
14
