Skládky plastového odpadu by mohly být ropnými poli budoucnosti, říká profesor Erwin Reisner.
„Plast je další formou fosilního paliva,“ říká profesor Reisner, který je profesorem energetiky a udržitelnosti na univerzitě v Cambridge.
Chemické vazby, z nichž se tvoří plasty, jsou však vyrobeny tak, aby vydržely, a ze sedmi miliard tun, které kdy byly vytvořeny, bylo recyklováno méně než 10%.
Dilyana Mihaylova, programová manažerka plastů pro Nadaci Ellen MacArthur, říká: „Naše těžební ekonomika znamená ztrátu cenných materiálů v hodnotě miliard dolarů.“
Na celém světě se každý rok vyrobí více než 400 milionů tun plastů – zhruba stejná váha, jako celé lidstvo. Dnes přibližně 85% končí na skládce nebo se ztratí v životním prostředí, kde zůstane stovky, možná tisíce let.
Nyní probíhá závod o nalezení nejlepšího způsobu, jak rozbít tyto chemické vazby a získat zpět vzácné zdroje Země uzamčené v plastu. Mechanická recyklace, kdy se odpadní plasty perou, drtí, taví a reformují, časem degraduje plasty a může mít za následek nekonzistentní kvalitu výrobků.
Plastikářský průmysl má zájem o chemickou recyklaci, kde se aditiva používají ke změně chemické struktury odpadních plastů a jejich přeměně zpět na látky, které mohou být použity jako suroviny, například pro výrobu paliva, jako je benzín a nafta. Tento přístup je však v současné době nákladný a neefektivní a byl kritizován ekologickými skupinami.
Profesor Reisner a jeho tým vyvinuli proces, který dokáže přeměnit ne jeden, ale dva odpadní proudy – plasty a CO2 – na dva chemické produkty současně – všechny poháněné slunečním světlem. Tato technologie přeměňuje CO2 a plasty na syntetický plyn – klíčovou složku udržitelných paliv, jako je vodík. Vyrábí také kyselinu glykolovou, která je široce používána v kosmetickém průmyslu.
Systém funguje tak, že integruje katalyzátory, chemické sloučeniny, které urychlují chemickou reakci, do absorbéru světla. „Náš proces funguje při pokojové teplotě a pokojovém tlaku,“ říká.
„Reakce probíhají automaticky, když ji vystavíte slunečnímu záření. Nic jiného nepotřebujete.“ A jak profesor Reisner ujišťuje, tento proces neprodukuje žádný škodlivý odpad. „Chemie je čistá,“ říká.
Jiné solární technologie jsou příslibem pro řešení znečištění plasty a přeměny CO2, ale toto je poprvé, kdy byly kombinovány do jednoho procesu.
„Existují již bakterie, které mají enzymy určené k rozkladu [polymerů],“ říká Dr. Victoria Bemmer, vedoucí výzkumná pracovnice na univerzitě v Portsmouthu. „Tyto enzymy můžeme vyladit tím, že změníme jejich strukturu velmi mírně – aby šly rychleji, aby byly pevnější nebo stabilnější.“
Pomocí strojového učení Dr. Bemmer a její tým vyvinuli varianty enzymů přizpůsobených k dekonstrukci všech druhů polyethylentereftalátu (PET), což je typ polyesteru. Enzymy rozkládají plasty podobným způsobem jako chemická recyklace, říká Dr. Bemmer, ale protože jsou podobné enzymům nacházejícím se v přírodě, proces může být proveden v mnohem „neškodnějších podmínkách“.
Tam, kde chemická recyklace používá chemikálie, je tým Portsmouth University schopen používat vodu. A nejvyšší teplota, kterou potřebují, je 70 °C, což znamená, že spotřeba energie může být udržována na nízké úrovni ve srovnání s jinými procesy.
Dr. Bemmer a její tým dále vyvíjejí své enzymy a doufají, že jejich práce jim pomůže vytvořit udržitelnou cirkulární ekonomiku i pro oděvy na bázi plastů. Polyester vyrobený z PET je nejpoužívanějším oděvním vláknem na světě.
Recyklace syntetických tkanin pomocí enzymů však není snadná. Přidání barviv a dalších chemických ošetření ztěžuje jejich degradaci v přírodním procesu. „Polyester je absolutní bolest,“ říká Dr. Bemmer. „Navíc je to velmi zřídka jen čistý polyester. Najdete zde i smíšená vlákna.“