Najprv sa z plastu vyrobili biliardové gule. Dnes ich nájdete všade – od domácností až po automobilový priemysel. Plasty nám život výrazne zjednodušili a zlacnili, no sú aj zdrojom množstva odpadu.
O užitočnosti plastov, ale aj o tom, ako sa k nim správať, hovoria vedkyne Mária Omastová a Silvia Podhradská z Ústavu polymérov Slovenskej akadémie vied.
Keď sa v súčasnosti spomínajú plasty, ľudia reagujú často negatívne. Zaslúžia si plasty takúto reakciu?
Mária Omastová (MO): Určite nie. Plasty sú veľmi užitočné, ich použitie je všestranné, sú výborne spracovateľné. Nachádzajú sa od domácností až po automobilový či letecký priemysel. Plasty sú vlastne ekologické. Nahrádzajú ťažké materiály.
Predstavte si napríklad, že v automobile alebo v lietadle by neboli plasty, ich hmotnosť by sa výrazne zvýšila, a to by znamenalo napríklad aj vyššiu spotrebu paliva. Potrebné sú v medicíne, zabraňujú zašpineniu a udržiavajú nástroje sterilné.
Plast môže byť tvrdý alebo mäkký, pevný alebo ohybný, priehľadný alebo nepriehľadný. Dá sa vyrobiť v najrôznejších farbách a tvaroch a jeho výroba je lacná.
Silvia Podhradská (SP): Stretla som sa aj s takými reakciami – vy ste z plastov, tie nás tu zaplavia. Moja obľúbená veta však je, že plast nie je zlý, ale my s ním nevieme narábať. Keď fľašu viem priniesť do prírody, viem ju z nej aj odniesť.
Musíme sa snažiť vzdelávať spoločnosť v tomto smere už od detí v základných školách.
V texte sa ďalej dočítate:
- Ktorý plastový odpad je najhorší?
- Prečo sa máme báť mikroplastov?
- Kde je najväčšia spotreba plastov a kto tvorí najviac odpadu?
- Aké sú výhody a nevýhody biodegradovateľných plastov?
- Ako vznikajú polymérne kompozity?
- Aký odpad sa nachádza v našej najväčšej rieke?
Kedy teda plasty škodia?
MO: My sme si to možno neuvedomovali, ale narábali sme s plastmi ako s niečím, čo nemá hodnotu. Vyhadzovali sa do rieky, kdekoľvek. Až teraz, so separovaným zberom sa prístup trochu mení.
Škodlivé sú najmä obalové materiály, keď sa dostanú tam, kam nepatria. A potom aj plasty zo stavebníctva. Stavebný odpad a odpad z domácností je asi najhorší – najmä penové plasty, teda polystyrén. Teraz je to už lepšie aspoň v tom, že sa polystyrén nepoužíva na zateplenie. Je ľahký, rozfúkalo ho hneď po poliach.
Tieto penové plasty sa najrýchlejšie rozpadajú na menšie častice – na mikroplasty a potom až na nanoplasty. A tieto sú potom všade, aj vo vode, dostávajú sa do podzemných vôd a ľudia nevedia, čo s nimi.
My zatiaľ nemáme také technológie, čističky, ktoré by dokázali mikroplasty zachytiť. Bolo by to extrémne drahé. A aj keby sme ich zachytili, nemáme vymyslené, čo by sme s nimi potom robili. Takže teraz to musíme nejakým spôsobom riešiť, ale jednoduché riešenie neexistuje.
Prečo sa vlastne máme báť mikroplastov?
OM: Dostávajú sa do potravín, potom do organizmu a nevieme presne, čo to pre organizmus znamená. Zachytila som takú správu, že za týždeň zjete toľko plastu, koľko je v jednej bankomatovej karte.
O tom, čo môžu spôsobovať mikroplasty a nanoplasty v tele, sa teraz veľa hovorí, ale pravdou je aj to, že tie výskumy nie sú vždy dôveryhodné. Stále sa to robí na malej vzorke ľudí. To sú však skôr otázky pre našich vedeckých kolegov, ktorí skúmajú bunky a interakcie s mikro- a nanoplastmi.
Zbaviť sa ich je takmer nemožné, pritom dokážu vyhubiť celé lúky. Invázne rastliny menia krajinu Čítajte Dáva súčasný výskum v oblasti plastov dôraz aj na ekologickú stránku?
SP: Určite, tlakom spoločnosti a environmentálnou politikou sa začali napríklad riešiť biodegradovateľné plasty. Zámerom vedcov bolo urobiť plast, ale taký, ktorý príliš nezaťaží prírodu. Dokáže zdegradovať v istých podmienkach.
Na ekológiu v oblasti plastov veľmi dbá aj Európska únia. Zakázali sa napríklad penové plasty – polystyrén a tiež používanie slamiek, tyčiniek do uší a pod. A to je fajn.
Na druhej strane, najväčším znečisťovateľom sú v tomto smere Ázia a Amerika. Hoci najväčšia spotreba plastov je v Európe – asi sto kilogramov na človeka za rok, plastového odpadu je v Ázii oveľa viac. A potom to ide do mora, vytvárajú sa plastové ostrovy a s tými si nevieme poradiť.
MO: Ani s biodegradovateľnými plastmi to však nie je také jednoduché. Nie je to tak, že ich odhodíte do trávy a samy zdegradujú, rozložia sa na vodu a pod. Musí to mať určité podmienky.
Ďalšia vec je, že si neviem predstaviť, ako z biodegradovateľného plastu vytvoríte napríklad nárazník do auta. Nárazníky do auta sú kompozitné materiály, kde sa do polyméru dávajú rôzne vlákna, napríklad sklenené vlákna, uhlíkové vlákna, aby vydržali náraz. Niektoré veci sa nedajú robiť z biodegradovateľných materiálov, pretože nemajú požadované vlastnosti.
Potom počujete napríklad aj o baktériách, ktoré by mali jesť tie plasty, ale ja sa tak trochu bojím, že nemajú veľmi doriešené, čo s tými baktériami potom.
Dnes sa veľmi zdôrazňuje aj aspekt recyklácie plastov.
MO: A to je veľmi dobre. Je tu naozaj snaha, aby sa aj recyklácia vedecky ešte viac podchytila. Nie všetky plasty sa však dajú recyklovať. Problémom sú zmesové plasty, napríklad obal nejakej čokoládovej tyčinky – taký plast má niekoľko vrstiev a nedá sa tak ľahko recyklovať. Problémom je aj s PVC, pretože obsahuje chlór.
Úplne najľahšie sa recyklujú PET fľaše. A súčasný systém zberu a recyklácie je aj dobre vymyslený a dobre funguje. Výrobky z polyetylénu a polypropylénu sa tiež dajú dobre recyklovať.
SP: Môže sa zdať, že zber PET fliaš je malý krok, keďže spotreba plastu v iných odvetviach priemyslu je omnoho väčšia, ale je to dobrý začiatok. V našom Ústave polymérov sa snažíme ukázať, že plasty sa dajú aj upcyklovať. Recyklácia znamená, že vezmete fľašu, recyklujete ju a je z nej opäť fľaša.
Pri upcyklácii je z fľaše niečo úplne iné. Napríklad v spolupráci kolegyne Aleny Opálkovej Šiškovej s umelkyňou Jaroslavou Frajovou vtedy pôsobiacou na VŠVU sme chceli spojiť umenie s vedou. Vzali sme fľašu, rozpustili ju, roztok sa vstrekoval do elektrického poľa, kde sa zvlákňoval. Výsledkom boli šperky – náušnice, náhrdelníky či kryty na lampy. Z tejto spolupráce vzišli rôzne výstavy, vernisáže.
Doteraz v tom pokračujeme a dokonca sme výsledný produkt zaregistrovali pod ochrannou známkou. V rámci rôznych akcií demonštrujeme tento proces aj deťom pomocou cukrovej vaty, keďže reálny proces zvlákňovania polymérov sa deje pod vysokým napätím.
Upcyklovanie plastu. (zdroj: Archív SAV)Na čo sa sústreďuje súčasný výskum plastov?
MO: Je zameraný najmä na vytvorenie nových materiálov, respektíve materiálov nových úžitkových vlastností. Nových polymérov v súčasnosti nepribúda, použitia týchto plastov sú v podstate dané.
Dnes vytvárame polymérne kompozity. To znamená, že do plastu sa primieša nejaký ďalší komponent, ktorý zlepšuje určité vlastnosti, napr. mechanické vlastnosti či tepelnú stabilitu.
A v súčasnosti sa posúvame ešte ďalej, do tzv. nanomateriálov. Nano je 10 na mínus 9, čiže robíme aj polymérne kompozity s nanočasticami na špeciálne účely. Nanočastice nahrádzajú tie predchádzajúce – potrebujeme ich menej na to, aby sme vytvorili materiál požadovaných vlastností.
Prebieha u nás aj výskum s biodegradovateľným plastom. Do biodegradovateľného plastu sa bude dávať modifikované biosklo, čo by sa mohlo použiť ako náhrada, keď si zlomíte nejakú kosť.
Teraz sa dávajú kovové náhrady, ktoré sa potom vyberú. S týmto novým materiálom by nebola potrebná reoperácia, pretože sa v tele rozloží. Je to však veľmi dlhodobý výskum, pretože telo musí tento materiál akceptovať a musí byť biodegradovateľný tak, aby to nezaťažilo telo.
S pneumatikami a okrasným bambusom k nám prišli aj nebezpečné komáre. Roznášajú 22 druhov vírusov Čítajte Ak sa vrátime trochu do histórie, ako vlastne vznikli plasty?
MO: Jedna z prvých vecí, kde sa použil nový materiál – plast celuloid ako náhrada za slonovinu, boli biliardové gule v druhej polovici 19. storočia.
Musíme si definovať plast alebo polymér. Mér, pôvodne z gréckeho meros, znamená jednotka alebo časť a poly znamená mnoho. Mnoho jednotiek – monomérov sa teda spojilo do veľkého polymérneho reťazca a vytvorila sa nová látka.
Najväčší vývoj plastov sa začal na začiatku 20. storočia, urýchlil sa aj potrebou plastov pre vojenský priemysel. Tu išlo najmä o elastoméry – gumy. Potom prišli 50. a 60. roky, kde sa použili nové metodiky, napríklad katalýza pri výrobe polypropylénu. Vyrábali sa z ropy, ktorá je v podstate lacná, a tak aj plasty sú lacné a začali dominovať.
Komoditný plast, akým sú polyetylén, polypropylén, polystyrén aj PVC, stojí do dvoch eur za kilogram. Možno ich produkovať vo veľkých množstvách, sú výborne spracovateľné, dobre sa vystrekujú, tvarujú, vyfukujú. Máme ich tu teraz takmer všade a je na nás, ako si s tým poradíme.
Ústav polymérov spolupracoval na medzinárodnom projekte, ktorý skúmal, aké plasty sa dostávajú do riek, v tomto prípade do Dunaja.
SP: Áno, projekt PlasticFreeDanube bola kooperácia s rakúskymi kolegami. Projekt trval od októbra 2017 do marca 2021. PlasticFreeDanube sa zameriaval na makroplastový odpad, teda väčší ako päť milimetrov, pozdĺž Dunaja od Viedne po elektráreň v Gabčíkove.
Za našu stranu sa robili zbery plastového odpadu pozdĺž Dunaja od vodného diela Freudenau až po Gabčíkovo. Potom sme vyzbieraný odpad v Ústave polymérov analyzovali. Výsledkom bol aj vzdelávací materiál pre učiteľov a žiakov, ktorý sa v Rakúsku už aj implementuje. U nás je to skôr na našej snahe dostať ho medzi ľudí.
Do projektu sa zberom plastového odpadu zapájali aj deti. Vypĺňali protokol zberu odpadu. Uvádzali tam napríklad aj informácie, ako vieme zatriediť odpad, miesto, kde odpad našli – uvádzali geografickú šírku a dĺžku, čiže sa precvičili aj v geografii.
Učebné materiály a protokoly zberu v slovenčine si môžu pedagógovia stiahnuť z projektovej stránky https://plasticfreeconnected.com/.
MO: Tento projekt mal aj identifikovať, odkiaľ plastový odpad pochádza a kde sú najväčšie zdroje znečistenia. U nás je takmer celá rieka regulovaná, rieka rýchlo pretečie. Rakúska časť Dunaja je úplne iná, majú rôzne zákutia, odpad sa im tam zbiera.
Aký odpad sa teda v Dunaji našiel?
SP: Vytriedilo sa a analyzovalo celkom 2500 kg vyzbieraného plastového odpadu.
Vo voľne pohodenom odpade na ostrove „Donauinsel“ vo Viedni sa vyskytoval predovšetkým hygienický odpad – najmä vlhčené utierky a obaly, v hrabliciach elektrárne Freudenau a vodného diela Gabčíkovo sa našli vo väčšom množstve plasty využívané v domácnosti, pri športe a voľnočasových aktivitách, ako aj odpad z lodnej dopravy – laná, bóje.
Na breh sa vyplavili najmä plasty z domácností a obaly, ale aj pomerne veľa penových plastov. Ďalej od brehu sa nachádzal výrazne vyšší podiel plastových fliaš a penových plastov.
Znečistenie sa často nenachádza na mieste vzniku. To platí predovšetkým pre plastový odpad v oblasti Národného parku Dunajské luhy. Plastové odpady majú nízku hmotnosť, a tak ich často odveje vietor alebo odplaví dažďová voda na dlhé vzdialenosti.
Prečo je v riekach plastový odpad problém, okrem toho, že to zle vyzerá?
MO: Najhoršia kombinácia je, keď na plastový odpad svieti slnko, je pri brehu a dostane sa do vody, tam sa plastový výrobok rôzne mechanicky obrusuje na kameňoch a podobne. Vtedy sa drobí najprv na väčšie kusy, až nakoniec na spomínané mikroplasty a nanoplasty. Musíme sa naozaj snažiť, aby sme plasty separovali, aby neostávali v prírode.
SP: Vieme, že asi 80 percent plastov znečisťujúcich svetové oceány sa prepravuje cez rieky. Avšak zdroje odpadu, vstupné cesty, ako aj ich environmentálny dosah na rieky sú ešte stále nedostatočne prebádané. Snažíme sa aj my budovať v tomto smere povedomie už u detí.
Ako napríklad?
SP: Úspešná je naša súťaž Vyčisti si svoju rieku. Máme dlhodobú spoluprácu s Nocou výskumníkov. Pred dvoma rokmi nás vyzvali, či by sme nepriniesli nejakú novú súťaž.
Inšpirovali sme sa projektom PlasticFreeDanube. Z celého Slovenska sa nám prihlasujú skupiny žiakov, ktorí zbierajú odpad zo svojich riek a v ich okolí.
Musia o zbere vyplniť protokoly, posielajú fotky, videá. Hodnotí sa množstvo vyzbieraného odpadu, ale aj vizuálna stránka spracovania projektu. Vyhodnotenie sa oznámi počas Noci výskumníkov a víťazi sa odmenia. Môžu to byť akékoľvek zoskupenia, triedy alebo aj rodiny. Tento rok bude tretí ročník.
Minulý rok sa do súťaže sa zapojili štyri tímy, čo bolo 87 osôb a za 10,5 hodiny vyzbierali 143,5 kg odpadu, čo bolo 356 ks odpadu. V roku 2022, čo bol prvý ročník, sa za päť hodín a 20 minút vyzbieralo 11 vriec, teda približne 30 kilogramov odpadu pozdĺž rieky Hron, Stupavského potoka a potoka v Spišskom Hrhove.
MO: Ja som sa zúčastnila na takom zbere odpadu pri rieke Poprad v septembri 2023. Bolo to so štvrtákmi a s piatakmi. V rieke toho až tak veľa nebolo, ale na brehoch áno. Čo sa nenašlo, to boli PET fľaše. Vidieť, že zálohovanie funguje.
Ing. Mária Omastová, DrSc.
je uznávaná chemička a odborníčka na vodivé polymérne kompozity a nanokompozity. V súčasnosti pôsobí ako vedúca vedecká pracovníčka v Ústave polymérov SAV. Vo svojom výskume sa venuje aplikáciám nanotechnológií a výskumu nanomateriálov. Rozvíja širokú medzinárodnú spoluprácu, ktorá vyústila do množstva projektov, naposledy do projektov 7 RP EU, Horizon 2020, MEraNet a COST.
Mgr. Silvia Podhradská, PhD.
pôsobí v Ústave polymérov SAV a zameriava sa najmä na projekty súvisiace s propagáciou a popularizáciou vedy. Má na starosti napríklad spoluprácu Ústavu polymérov s Európskou „Nocou vedy“. Bola tiež súčasťou tímu, ktorý SAV ocenila za aktivity spojené s projektom Nájdi v sebe vedca.
Beata
Balogová
