Podivuhodná historie igelitu

Ad Vesmír 92, 40, 2013/1

V letošním lednovém čísle mě mj. zaujal článek prof. M. Raaba „Podivuhodná historie igelitu“. Překvapilo mě, že v článku není žádná zmínka o dnes všudypřítomných a tolik diskutovaných plastových lahvích lidově nazývaných „petky“. Zřejmě přesně nejsou z žádného materiálu přímo diskutovaného v článku, ale z něčeho příbuzného. Nicméně malá relevantní zmínka o „petkách“ v něm nemohla uškodit. Druhá věc je spalitelnost polyetylénu, kterou si na ohníčku v létě vyzkouším (i když stále s jistými obavami). Opravdu jsou „oba typy polyetylénu příkladem plastu, který můžeme bez obav spálit na ohníčku“? Takže když vyberu co nejméně barevnou „tašku se dvěma uchy“ v nějakém našem nákupním centru a dám na oheň, tak neucítím žádný „nepřírodní“ zápach? A jak by to dopadlo s „petkou“ – co z ní unikne do ovzduší?

Roman Businský

Odpověď autora: Celosvětová výroba plastů už překročila 300 milionů tun za rok a nadále roste, nejméně o 5 procent ročně. Největší objemy přitom představují takzvané komoditní plasty, tedy polypropylén (PP), polyvinylchlorid (PVC), polystyren (PS) včetně pěnového typu a kopolymerů (třeba ABS), polyetylentereftalát (PET) a všechny typy polyetylénu, zejména nízkohustotní (LDPE) a vysokohustotní (HDPE). Všechny vyrobené plasty dříve nebo později skončí v odpadu, a tak úměrně s výrobou roste i příslušná hromada odpadu. Mezi využitím materiálu a vznikem odpadu je vždycky určitý časový posun, ale třeba plastové obaly skončí v odpadu často bezprostředně po svém použití. Pro nakládání s odpady byly vypracovány různé technologie a strategie. V rámci Evropské unie byla navržena obecná hierarchie postupů, které mají odpady (včetně plastových) omezovat, případně likvidovat. Podle ní je třeba (v tomto pořadí):

• Zabránit, aby odpady vůbec vznikly.
• Recyklovat celé výrobky (třeba plastové lahve).
• Třídit a recyklovat materiály z odpadu.
• Využít energii odpadu v průmyslové spalovně.
• Odpady skládkovat.

Průmyslové spalování odpadů (odborně a eufemisticky incinerace) je tedy v hierarchii až na předposledním místě a asi není příliš populární. Určitě je ale výhodnější a ekologicky příznivější než hromadění odpadů na zemědělské půdě. Rozsáhlé skládky směsných odpadů představují do budoucna ekologickou časovanou bombu. Naopak moderní spalovna podstatně sníží celkový objem odpadů a potlačí vznik škodlivých zplodin. Navíc se získá energie. V ohništi jsou spaliny vystaveny teplotě 850–1100 oC po dobu nejméně 2 sekund. Experimenty prokázaly, že za těchto podmínek se rozloží většina organických látek a zejména se rozevřou benzenové kruhy nebezpečných aromatických sloučenin. Do spalin se dávkuje redukční činidlo, které převede škodlivé oxidy dusíku na molekulární dusík. Než se produkty hoření dostanou do komína, projdou ještě účinnými filtry a odlučovači.

Na druhé straně když se někdo pokouší konkurovat průmyslové spalovně a pálí plastový odpad na ohníčku za domem nebo s ním topí doma v kamnech, chová se velmi nezodpovědně. Měl by si především uvědomit, že teplota v běžných kamnech obvykle nepřekročí 300 °C a na otevřeném ohni možná není ani 200 °C. Za těchto podmínek vzniká při hoření plastů celá řada produktů nebezpečných lidskému zdraví, včetně karcinogenů. Při hoření PVC se tvoří významné koncentrace dioxinů, nebezpečných toxických látek. Kromě toho se může uvolnit i plynný chlor. Nedokonalým hořením nápojových lahví PET vznikají polycyklické aromatické uhlovodíky (PAH) podobně jako při kouření cigarety. Navíc jsou některé etikety na plastových lahvích z fólie PVC. Při hoření polystyrenu z kelímků nebo obalů na vejce se zase uvolňují páry styrenu. Ten už při malých koncentracích dráždí oči a časem může ovlivnit nervovou soustavu. Z plastů, které mají v molekule atomy dusíku, jako je třeba běžný molitan (chemicky polyuretan), může při hoření unikat prudce jedovatý kyanovodík. Jsou známy případy leteckých havárií, kdy cestující neuhořeli, ale otrávili se zplodinami z hořícího čalounění. U nás si ale lidé dobrovolně podomácku vyrábějí pálením plastů bojové plyny na zahradě nebo i doma v obýváku. Tím mimoděk otravují i své nevinné sousedy a domácí zvířata.

Existují ovšem plasty, které mají v molekule jen atomy uhlíku a vodíku a žádné cyklické skupiny. Příkladem jsou jednoduché polyolefiny, všechny typy polyetylénu a polypropylénu. Ty když zcela shoří, zbyde jen oxid uhličitý a voda, nic jiného. (Malý podíl nezbytných stabilizátorů je snad v tomto případě zanedbatelný.) Proto lze v tomto jediném případě připustit likvidaci svačinových pytlíků z polyetylénu na ohníčku, když už se všechny špekáčky opekly. Samozřejmě při běžné opatrnosti. Hořící polyetylén se taví a horká tavenina odkapává! Přitom voní jako hořící parafinová svíčka. Ani tyto materiály se však nemohou pálit doma ve velkém. Při nedokonalém spalování se totiž i z nich uvolňuje jedovatý oxid uhelnatý (CO).

Z pochopitelných důvodů je domácí spalování plastů rozšířeno především na venkově, a nejen u nás. Pak by nás nemělo překvapit, že při monitorování ovzduší malebné jihočeské vísky se naměřily zřetelně vyšší koncentrace škodlivin než v centrech Ostravy nebo Třince. Nikdo není rád poučován, ale nemůžeme závěrem nepřipomenout existenci velkých žlutých kontejnerů. Jsou vyrobeny z vysokohustotního polyetylénu HDPE a slouží právě k ukládání prázdných sešlápnutých lahví PET a dalšího plastového odpadu. Snad už jich je dostatek ve městech i na venkově.

Podrobněji se problematikou polymerních materiálů (plastů) zabývá článek, který jsme s kolegou Kotkem uveřejnili ve Vesmíru už před třemi lety (M. Raab, J. Kotek: Vesmír 88, 186, 2009/3). Tam lze nalézt také údaje o recyklaci a spalování plastových odpadů.

Prof. Miroslav Raab