Vitajte na informačnom portáli
o Európskom výskumnom priestore (ERA)

V ekologických bioplastoch sme vo svetovej špičke

Profesor Pavol Alexy z STU v Bratislave. Zdroj: https://science.hnonline.sk

Problém je, že nikto neskúma, či nemáme v našich telách aj mikročastice a nanočastice z iných materiálov, hovorí profesor Pavol Alexy zo Slovenskej technickej univerzity v Bratislave. Prinášame rozhovor s profesorom Alexym uverejnený v HN.

Vedeli by sme si na úvod zjednodušene laicky vysvetliť, čo to plast vlastne je?

Je to jedna z podtried polymérov, čo sú makromolekulové látky, ktoré sú zložené z veľakrát sa opakujúcich stavebných jednotiek. Prírodným polymérom je napríklad škrob. Polyméry, ktoré vyrábame, sú vlastne napodobneniny prírody. Plast sa nazýva plastom preto, že keď ho zohrejeme, je plastický, čiže sa dá tvarovať.

Na Slovenskej technickej univerzite v Bratislave ste vedúcim oddelenia plastov, kaučuku a vlákien. Čomu sa tam venujete?

Sme univerzita, čiže úlohou číslo jeden je vzdelávanie. Vychovávame bakalárov, inžinierov a doktorandov, ktorí by mali mať všeobecný prehľad o polyméroch ako takých. Samozrejme, venujeme sa aj výskumu. Jedna, asi v súčasnosti najväčšia časť je tá, ktorá sa venuje ekologickým plastom, ale máme tu aj skupiny, ktoré riešia kaučuky, medicínu, textilné vlákna či materiály, ktoré tienia elektromagnetické žiarenie, napríklad obaly na mobily.

Plasty sú všade okolo nás, sú neodmysliteľnou súčasťou našich životov. Dokázali by sme bez nich fungovať?

Ako som už spomínal, existujú aj prírodné polyméry, čiže prírodné plasty. Samotní ľudia sú veľké zbierky polymérov. Koža, kosti, svaly, vlasy, to všetko sú totiž polyméry. Takže všeobecne si bez plastov život predstaviť nevieme.

Ak sa bavíme o syntetických plastoch, ktoré vytvoril človek, tak samozrejme, že si to vieme predstaviť, ale potom treba zabudnúť na veľmi veľa výdobytkov techniky. Ja to hovorím tak ľudovo: Dobre, zrušme všetky plasty, ktoré sme vymysleli, ale v tej chvíli musíme bývať v jaskyni, piť vodu z potoka a zabiť medveďa, aby sme si mali čo obliecť.

Viete si v súčasnosti predstaviť život bez elektriny? A mohla by byť elektrina keby neboli izolované vodiče? A čo myslíte, z čoho je vyrobená tá izolácia? Žeby z plastov?

Ja veľmi rád hovorím aj o medicínskej oblasti, pretože tá sa dotýka úplne každého z nás. Keď budete mať silnú srdcovú nedostatočnosť a budete potrebovať novú umelú chlopňu, bez plastov by to nebolo možné. Aj veľká časť stomatológie je na nich založená. Porcelánové korunky sú totiž v skutočnosti z plastu. Takže v súčasnej životnej úrovni, akú človek má, by bolo bez nich fungovať naozaj ťažké.

Prečo sú lepšou alternatívou ako drevo, kov či iné materiály? Prečo ho nimi nemôžeme nahradiť?

Ako nahradíte drevom tú izoláciu na elektrickom kábli? Nijako. Alebo napríklad kovom. Nemôžete urobiť železnú izoláciu, pretože by nefungovala.Ak sa ale bavíme o tom, že niektoré plasty môžeme nahradiť materiálmi, ako sú drevo, kov, sklo, tak áno, v niektorých prípadoch to je možné. Ale to sa už prevažne bavíme o obaloch, čo je dobrá téma, pretože polovica plastového odpadu je práve z nich.

V poslednom období vychádzajú štúdie, že sa plastové mikročastice našli v ľudskej krvi či v pľúcach. Vnímate to ako veľký problém?

Úprimne? Neviem, a nie preto, že by som sa nad tým nezamýšľal. Mikroplasty tu máme už niekoľko desaťročí v hojnom počte a nikomu to doteraz neprekážalo, ani na to, zdá sa, nikto neumrel. Nejdem ich obhajovať v životnom prostredí, len sa snažím použiť fakty a dôjsť k rozumnému záveru. Keby sme mali kovové obaly, tak by tiež produkovali mikročastice. A keď by začali hrdzavieť, tak by ich bolo ešte viac. Takže keby sme mikročastice kovov v ľudskej krvi, nebolo by to ešte horšie? Nemám na to štúdie ani dôkazy, je to len čistá logika. Otázne je akým spôsobom mikroplasty môžu uškodiť človeku.

Podľa jedného výskumu človek za týždeň skonzumuje dvetisíc častíc umelej hmoty menších ako milimeter s hmotnosťou 5 gramov. Akoby teda požil jednu kreditnú kartu. Nie je to dosť veľa?

Je. Otázne je, čo sa s tým stane v tráviacom trakte. Ak sa plast v žalúdku rozloží, telo ho začne spotrebúvať, musíme sa pýtať, čo uvoľňované látky robia s metabolizmom a či môžu byť škodlivé. AK napríklad prehltnete sklenenú guľôčku, tak sa ňou neotrávite, ale časom vyjde prirodzenou cestou sama von. Tak je to aj s plastom, ak v ňom nie sú pridané škodlivé aditíva, ako napríklad ftaláty. Na to, aby látka mohla uškodiť, sa musí dostať do bunky. Ak je však polymér obrovský, nedostane sa do nej. Takže tie, ktoré sa nerozkladajú, sú v princípe neškodné. Otázne je, kedy začína byť veľkosť častice nebezpečná, aj keď sa nezačne chemicky rozkladať.

Odpoveď na to nepoznáme?

V princípe poznáme. Ak bude taká malá, že sa dostane cez bunkovú stenu, a to sa už nebavíme o mikroplastoch, ale o nanoplastoch, vtedy je to diskutabilné. Je napríklad zakázané používať nanočastice v kozmetike, pretože sa môžu dostať do bunky a spôsobiť rakovinu kože. Môžu byť rovnako nebezpečné ako každá iná nanočastica, nielen plastová. Toto mi veľmi prekáža na všelijakých štúdiách, zamerali sa len na nanočastice plastov a nikto neskúma, či nemáme v sebe aj mikročastice z iných materiálov.

Čo hovoríte na zákaz jednorázových plastov v EÚ? Platí to aj pre bioplasty?

Bohužiaľ, áno. Myšlienka je dobrá, ale realizácia katastrofálna. Na spojení zákaz jednorázových plastov mi prekáža jedno slovo. A to sú plasty. Prečo len tie” Prečo sa nezakážu aj iné jednorázové výrobky? Ďalśou vecou je, že EÚ urobila legislatívu tak nezmyselne, že ak ju budeme do bodky dodržiavať, plastový odpad sa niekoľkokrát znásobí.

Prečo?

Jednorázové plastové typy výrobkov dovolili nahradiť buď prírodným polymérom, ktorý definovali tak, že to spĺňa len čistý neupravený papier. Druhou možnosťou je ponechať tieto výrobky plastové s viacnásobným použitím. Výsledok pri striktnom dodržiavaní predpisov bude taký, že ak by ste isšli na festival a kúpili si nápoj, tak aby vám ho nedali do jednorázového plastu, musel by byť päť- až desaťkrát hrubší. Momentálne je prax taká, že sa budú používať viacnásobne použiteľné, teda hrubšie a ťažšie plastové poháre z polypropylénu, ktorý sa veľmi rýchlo poškriabe, takže po piatich, desiatich použitiach bude vyzerať špinavo a nikto si v ňom nič nekúpi. Čiže sa bude vyhadzovať po dvoch-troch použitiach, tým sa plastový odpad znásobí.

Vy sa dlhé roky venujete ekologickým plastom, Čím sa líšia od klasických syntetických?

Zoberte si plast, ktorý je vyrobený z ropy, jeden sa v prírode rozloží a druhý nie. Ten, čo sa rozloží, síce zmizne, ale vyprodukuje CO₂. Ten, čo sa nerozloží, síce nezmizne, ale CO₂ neprodukuje. Ktorý je pre životné prostredie menej nebezpečný? Ten druhý. Termín ekologický plast, naopak, znamená že nie je vyrobený z fosílnych, ale z obnoviteľných zdrojov a zároveň je bio rozložiteľný.

Prečo je ten biologický rozklad dôležitý?

Tým, že rastlinu premeníme na plast, po jeho poslednom možnom použití ho zahodíme do kompostu Keďže sme však plast spotrebovali, budeme potrebovať nový. Takže musíme vypestovať ďalšiu rastlinu, tá počas svojho rastu CO₂ spotrebúva. Cyklus je tým uzavretý, pretože oxidu uhličitého nepribudne. Pri spaľovaní fosílnych zdrojov to však tak nie je.

Ako rýchlo a v čom sa rozkladajú?

Všeobecne povedané, v biologicky aktívnom prostredí, ľudovo povedané v komposte, najlepšie v takzvanom priemyselnom. Tie naše sa dokážu rozkladať najrýchlejšie ako ktorékoľvek iné na svetovom trhu s podobnými vlastnosťami. v priebehu niekoľkých týždňov v priemyselnom komposte z nich už nenájdete nič. V Nemecku robili test a za dva týždne sa im náš plast rozložil. Máme test aj v záhradnom komposte a po dvoch rokoch tam už tiež nič nebolo.

Z čoho ich vyrábate?

Z dvoch biopolymérov. Jeden sa volá polyhydroxybutyrát, čo je plast, ktorý vytvárajú baktérie a existuje na zemi, odkedy tu je život. Priemysselne sa vyrába tak, že baktériám vytvoríme optimálne podmienky, aby ho syntetizovali napríklad z odpadných cukrov. A druhým polymérov je kyselina polymliečna, ktorá sa síce robí “synteticky”, ale základná surovina je rastlinná, väčšinou kukuričný či zemiakový škrob.

V akých oblastiach ich možno využiť?

Podľa môjho odhadu zhruba 20 až 30 % obalov by sa dalo nahradiť ekologickými plastami, čo si myslím, nie je málo. Keď spomeniem len tie naše, vieme nimi nahrádzať obaly, montážne rúrky do stien. Na bioplasty do 3D tlačiarní máme peknú reakciu z celého sveta, v britskom Oxforde ich chcú používať ako základný tlačový materiál. Bioplasty majú v oblasti polymérov aktuálne najprudší rast, čo sa týka vývoja výroby.

A čo napríklad v medicíne?

Naše plasty sú biokompatibilné, čiže neškodné pre ľudský organizmus. S lekármi z Univerzity Komenského v Bratislave sa venujeme tkanivovému inžinierstvu. Ak máte poškodený orgán, aktuálnymi možnosťami sú buď transplantácia od darcu, alebo syntetická náhrada. My sme teraz niekde medzi realitou a sci-fi, chceme vypestovať pacientovi orgán mimo tela, ktorý je funkčný a jemu vlastný. Jeho želaný tvar sa vyrobí z biorozložiteľného plastu. Nesmie bunkám prekážať, aby sa naň prichytili, vytvárali tkanivá. Ak je zároveň taký, že ho vedia rozkladať, bude postupne miznúť. Netreba ani čakať, kým úplne zmizne, môže sa človeku implantovať predtým ako sa rozloží, pretože produkty biorozkladu týchto plastov nie sú škodlivé a telo si s nimi bez problémov poradí.

Ako to v súčasnosti vyzerá na Slovensku s používaním ekologických plastvov?

Viac-menej kopírujeme legislatívu EÚ. Nedá sa povedať, že by sme boli veľmi zaostalí, ale ani nijako nevynikáme. Čo sa však týka ich výskumu a vývoja, trúfam si povedať, že sme na svetovej špičke.

Kto je Pavol Alexy

Je vysokoškolským profesorom v odbore technológia makromolekulových látok. V súčasnosti pôsobí ako vedúci Oddelenia plastov, kaučuku a vlákien Fakulty chemickej a potravinárskej technológie STU v Bratislave. Viac ako 20 rokov sa venuje výskumu ekologických plastov z obnoviteľnej energie.

Zdroj: HN; https://science.hnonline.sk, zverejnené: 2. 5. 2022, autor: rpa