Ing. Lubom�r Zeman: Sustainable Development and Plastics Recycling Part 1

1. ÚVOD

Udr�ate�ný rozvoj je typ rozvoja, ktorého cie�om je odstráni� alebo zmierni� negatívne ú�inky doterajšieho spôsobu rozvoja �udskej spolo�nosti, teda rozvoja zalo�eného predovšetkým na hospodárskom raste, ktorý má nezvratný vplyv na podobu a fungovanie našej planéty. V�tšina p�írodních zdroj� je kone�ná a jejich nadm�rné �erpání naši planetu poškozuje, tj. jedná se o rozvoj na dluh.

Sou�ástí udr�itelného rozvoje není jen ekonomický r�st, ale i spole�enské hodnoty a p�írodní bohatství. Úst�ední otázkou proto je jak uchovat kvalitu �ivota a zajistit pot�eby sou�asných generací a p�itom zachovat mo�nost i budoucím generacím uspokojovat jejich základní �ivotní pot�eby a nesni�ovat rozmanitost p�írody a zachovávat p�irozené funkce ekosystému ( bez ohro�ení napln�ní pot�eb budoucích generací ).

Udr�itelný rozvoj sice historicky vychází z pot�eby lépe chránit p�írodu a �ivotní prost�edí – tedy oblast environmentální,v sou�asné dob� se vztahuje i na oblast dobrého a efektivního vládnutí a správy v�cí ve�ejných – oblast sociální a finan�ní nástroje – oblast ekonomická,která se skládá ze všech hospodá�ských aktivit probíhajících v dané spole�nosti,zabývá se i interakcí mezi nimi,�ivotním prost�edím a spole�ností. Je nutné pochopit, �e sociální, environmentální a ekonomické sou�ásti udr�itelného rozvoje jsou úzce propojeny a �e nelze jednu z nich up�ednostnit na úkor ostatních. Zrychlující se technologická zm�na a nar�stající propojování sou�asného sv�ta znamená, �e je nutné vnímat sv�t ve všech souvislostech.

Jednou z integrálních ( nedílných ) sou�ásti udr�itelného rozvoje je cirkulární ekonomika,nebo-li ob�hové hospodá�ství. Zjednodušen� : produkce – vyu�ití – recyklace, ale i oprava nebo nahrazení opot�ebované sou�ástky – znovuvyu�ití – sdílení – prodlou�ení �ivotnosti výrobku. Cirkulární ekonomika se tedy zabývá zp�soby, jak zvyšovat kvalitu �ivotního prost�edí a lidského �ivota pomocí zvyšování efektivity produkce.

Klí�ové je, aby pou�ívané materiály byly navzájem odd�leny do dvou nezávisle cirkulujících okruh�, je� se �ídí rozdílnou logikou. První operuje s látkami organického p�vodu, které jsou snadno odbouratelné a není u nich proto problém navrátit je zp�t do biosféry. Druhý operuje se syntetickými látkami,nap�íklad s plasty vyrobenými z ropných zdroj�,z uhlí,apod., je� by m�ly být do produkt� vkládány tak, aby bylo mo�né je z nich následn� extrahovat ( získávat )  a op�t pou�ít, a nebylo by nutné je do biosféry navracet. Zde je nutno p�ipomenout, �e primárním problémem nejsou plasty jako takové nebo výrobky z nich,ale výrobky u nich� skon�ila,a to z jakýchkoliv d�vod�, jejich �ivotnost a stal se z nich plastový odpad.

Samoz�ejm�,�e uvedené rozlišení neplatí absolutn� ( z energetického hlediska by to znamenalo porušení druhého termodynamického zákona – v praktických aplikacích tento zákon znamená, �e �ádný tepelný motor nebo podobné za�ízení zalo�ené na principech termodynamiky nem��e být ani teoreticky ze 100% efektivní ) a tak i cirkulární ekonomika  obsahuje �ást ekonomiky lineární. Lineární ekonomika, op�t zjednodušen� : suroviny – produkce – vyu�ití – odpad. Jako mezistupe� mezi uvedené dv� ekonomiky m��eme za�adit ekonomiku recykla�ní,zjednodušen� : suroviny – produkce – vyu�ití – recyklace – odpad. 

K trvale udr�itelnému rozvoji pat�í i trvale udr�itelné podnikání,kdy bychom m�li zejména investovat do sedmi oblastí,které napomáhají zvyšovat naši efektivitu:

- v maximální mo�né mí�e vyu�ívat obnovitelné zdroje, nejen v energetice, ale i v materiálové oblasti

- vyu�ívat lokální zdroje – nahradit „levný“ asijský dovoz výrobky a pracovní silou v okolí firmy

- vyráb�t v nejvyšší mo�né kvalit� – to znamená ni�ší kvantitu ( mno�ství ) výroby bez ztráty zisku,výrobek m��e slou�it delší dobu,zvýšení presti�e firmy

- prodlu�ujme �ivotní cyklus svých výrobk� – inovacemi a konstruk�ním p�ístupem p�ispívat k delší �ivotnosti výrobk�,umo�nit jejich opravitelnost,pou�ití náhradních díl� p�i opravách

- sdílejme – trendy sm��ují k minimalismu,nemusím vlastnit, ale chci mít mo�nost si v�c,nap�íklad, na daný �as pronajmout,p�i�em� stejná v�c bude slou�it více zákazník�m

- recyklujme ( recycling ), znovu pou�ívejme ( re-use ), p�em��ujme odpad na nové materiály ( upcycling ) , op�tovn� zpracovávejme ( downcycling ) - vyráb�jme pouze recyklovatelné výrobky , t�íd�ný odpad je nový zdroj,vyu�ívejme i odpadní teplo

- inovujme – inovace jsou katalyzátorem r�stu,motorem je konkurence ; principem inovací je neustálé hledání lepší cesty k uspokojení pot�eb zákazníka zvyšováním u�itné hodnoty výrobku,zvyšováním kvality servisu,atd.

P�echod na cirkulární ekonomiku nás bude stát mnoho �asu, úsilí i investic. Ale ka�dá inovace sm�rem k vyššímu ekologickému standarduse nám mnohonásobn� vrátí. Vzd�lávejme sebe i své zam�stnance a hledejte nové p�íle�itosti v oblasti digitalizace.

Plastiká�ský pr�mysl,v�etn� oboru vst�ikování termoplast�, je postaven p�ed nový trend, úkol,p�ed Udr�itelný rozvoj. Environmentální legislativa tla�í na co nejrychlejší zavád�ní r�zných p�edpis�,kone�ných mno�ství,procent,atp. do b�ného �ivota,ale pr�myslová realita legislativní po�adavky neumí,v krátkém �asovém horizontu,implementovat. Jako p�íklad je mo�no uvést po�adavky na vst�ikovací termoplasty, které mají za sebou dlouhé roky vývoje a pou�ívání a není tedy mo�né je ze dne na den nahradit novými plasty,které budou více p�ispívat k udr�itelnému rozvoji. Navíc, historie nových plast� je velmi krátká a tedy ne všechny jejich vlastnosti  jsou environmentální a jsou,nap�íklad, snadno recyklovatelné.

Velkými tématy je zpracování recyklovaných materiál�,materiálové náhrady, bio materiály,atd., koncový zákazník obvykle na environmentální po�adavky slyší,ale zm�na v pr�myslu vst�ikování termoplast� není tak rychle schopna reagovat a to m��e vyvolávat ur�itou averzi p�i pohledu na vyu�ití plast�.

Jednou z oblastí udr�itelného rozvoje je oblast plastového odpadu. Jediným z mo�ných �ešení je p�echod od lineárního k cirkulárnímu nakládání s plastovými výrobky.  Zatímco v rámci lineární ekonomiky je sm�r od zdroj� k výrobk�m a odpadu, cirkulární ekonomika je zalo�ena na p�em��ování odpad� znovu na zdroje. Nejde p�itom jen o uzav�ení kruhu zdroj�, ale i o zpomalení toku nebo-li  zvýšení �ivotnosti výrobk� ( pomocí promyšlených technologií,jejich konstrukce a designu ). Dále je to zvýšení mo�nosti náhrady díl�, jejich opravami,vylepšením,p�estavbou ( nap�íklad zavedení v�tší modularity produkt� ). A v neposlední �ad� narovnání tok� zdroj� z vlastn�ní na sdílení, co� se týká zm�ny spot�ebitelského chování.

2. RECYKLACE TERMOPLAST� - ÚVOD

Civiliza�ní rozvoj na jedné stran� p�ináší zdokonalování technologií a zvyšuje uspokojování lidských pot�eb ( po�adavk� ? ), na druhé stran� p�ímo souvisí s rostoucí produkcí odpad�, v�etn� plastových odpad�.

Z hlediska vyu�ití na konkrétní výrobky je nejvíce pou�ívaný polyethylentereftalát PET ( misky,lahve ), polyethylen PE ( potraviná�ský pr�mysl ), polypropylen ( p�echází mezi konstruk�ní plasty,respektive jako kompozitní matrice  ), polystyren PS ( kelímky,p�íbory ), polyvinylchlorid PVC ( lahve,stavebnictví ), polyethylen vysoké hustoty HDPE ( potrubí, hra�ky, lahve ), polyethylen nízké hustoty LDPE ( obaly ).

V Evropské unii nejvíce plast� spot�ebovává obalový pr�mysl,v roce 2020 to bylo 39,7 % ze spot�ebovaného mno�ství ( v roce 2020 se v Evrop� vyrobilo cca 55 milion� tun plastových výrobk�,ve sv�t� cca 367 milion� tun ). Druhým nejv�tším odbytišt�m plastových výrobk� v Evrop� je stavební pr�mysl, 19,8 %. Na t�etím míst� byl automobilový pr�mysl s podílem 10,1 %, elektrotechnický a elektronický pr�mysl spot�ebuje 6,2 %,domácí spot�ebi�e,bílé zbo�í 4,1 % z celkové spot�eby, zem�d�lství 3,4 %. O zbytek 21,7 % se d�lí ostatní odv�tví.

V posledních letech se v Evrop� zvyšuje mno�ství recyklovaného plastového odpadu, sou�asn� klesá mno�ství odpadu ukládaného na skládky a udr�uje se úrove� odpadu ur�eného k energetickému vyu�ití. Nap�íklad v roce 2020 bylo recyklováno a uskladn�no tém�� 10,2 milion� tun plastového odpadu.

 Od roku 2019 boj proti plast�m v Evropské unii zintenzivn�l. V b�eznu 2019 Evropský parlament schválil sm�rnice o plastech na jedno pou�ití. Tento odpadový balí�ek znamená pro �lenské státy EU v oblasti nakládání s odpady a s jejich odstra�ováním nové povinnosti a zavádí nové úrovn� recyklace:

- 55 % do roku 2025

- 60 % do roku 2030

- 65 % do roku 2035

 V EU za�íná platit �ada p�edpis�, které postupn� vy�azují z výroby nerecyklovatelné výrobky z plast�. Z nich nejd�le�it�jší jsou:

- od roku 2021 – zákaz uvád�ní plastových výrobk� na jedno pou�ití na trh, nap�íklad dózy na potraviny a polystyrenové kelímky

- od roku 2025 – všechny plastové lahve musí být vyrobeny z recyklovaného materiálu, minimáln� z 25 %

- od roku 2030 – všechny plastové lahve musí být vyrobeny z recyklovaného materiálu, minimáln� z 30 %

- do roku 2025 – sb�r a recyklace jednorázových plastových lahví na pití dosáhne 77 %

- do roku 2029 – sb�r a recyklace jednorázových plastových lahví na pití dosáhne 90 %

- od roku 2025 – plastové uzáv�ry a ví�ka musí být trvale p�ipevn�ny k lahvím a nádobám

 P�es uvedené po�adavky a omezení dochází ke stálému r�stu spot�eby plast�. Ke zvyšování spot�eby dochází nejpravd�podobn�ji ze t�í základních d�vod�:

- vývoj nových materiál� - nap�íklad pro technologii vst�ikování termoplast� se jde cestou polymerních sm�sí,kdy vyvíjené kompatibilizátory dovolují propojovat jinak nemísitelné polymery a vytvá�et nové sm�si s po�adovanými vlastnostmi,vlastnostmi vy�adovanými pro ur�itý typ výst�ik�,nap�íklad PC/PEI , PA/ABS, PA/PET , ASA/PMMA , PPS/PET , ABS/PPS , PEEK/PES , atd.

- rozvojový sv�t ekonomicky roste a tedy vy�aduje i více výrobk� z plast�

- klesající náklady na výrobu plast� z fosilních zdroj� – sv�t má zásoby fosilního paliva – ropy – na stovky let,stále jsou objevovány nová lo�iska,nap�íklad Guayana m��e být za cca 20 let druhou Saúdskou Arábií,v kanadské Albert� je více ropy ne� má v zásobách ji� zmín�ná Saúdská Arábie,USA jsou nejv�tším producentem ropy na sv�t�,p�i�em� p�ed 15 lety byly nejv�tším dovozcem ropy, Izrael, Libanon,Kypr,Turecko se mohou stát velkými t�a�i.

V sou�asné dob� plasty po spln�ní své u�itné funkce v�tšinou kon�í na skládkách. Proto�e naprostá v�tšina z nich není biologicky odbouratelná, p�edstavují stále záva�n�jší problém, zejména v oblastech s vysokou mírou urbanizace. Proces biologického rozkladu plast� vyrobených z fosilních zdroj� je velmi pomalý. V závislosti na pou�itém materiálu se plastové výrobky rozkládají v zemi a� n�kolik set let ( nap�íklad fóliový sá�ek z LDPE se rozkládá tém�� 450 let a PET láhev tisíc let ).

Pr�mysl plast�,jeho jedním z obecných úkol� je,mimo jiné, zajišt�ní po�adavku, který �íká,�e plasty musí p�inášet výhody s minimálním dopadem na �ivotní prost�edí. Stále restriktivn�jší právní p�edpisy v evropských zemích omezují mo�nost skladování plastového odpadu, nutí k rozumn�jšímu nakládání s plasty a nasazování r�zných �ešení pro neutralizaci plastového odpadu a recyklaci. Recyklace plast� je velmi d�le�itá nejen z d�vodu vysokých náklad� na skládkování odpad�, ale také z d�vodu mo�nosti energetického vyu�ití plast� a toho, �e recyklované produkty jsou levn�jší ne� produkty panenské. Nevhodné zacházení s plastovým odpadem m��e zap�í�init,�e plasty, respektive výrobky z nich se dostanou do �ek,mo�í,oceán� a p�dy. Do roku 2030 p�ibude do sv�tových oceán�  ro�n� 58,4 milion� tun plast�.

 P�ibli�n� dv� a� p�t procent plast� je transportováno do oceánu �í�ními cestami. Jakýkoli plastový odpad na pevnin� má potenciál nakonec se dostat do oceánu, proto�e oceány jsou kone�ným místem naší zem�koule. V �ivotním prost�edí se plasty pomalu rozkládají na mikroplasty, co� jsou  fragmenty v pr�m�ru menším 5 mm. Mikroplasty se mohou do �ivotního prost�edí dostat také degradací plastového oble�ení do odpadních vod. Mezi degrada�ní mechanismy pat�í zv�trávání, vyplavování, fragmentace ( rozpad na úlomky ) a potenciáln� u bioplast� asimilace ( biologická p�em�na látek ) a mineralizace ( p�em�na mrtvé organické hmoty na anorganické látky, doprovázená uvol�ováním oxidu uhli�itého ).

Celkov� se zhruba �ty�icet procent plast� skládkuje. Vysp�lé zem� mají  skládky obvykle dob�e zajišt�né proti úniku do �ivotního prost�edí. Mén� rozvinuté zem� však mají �asto otev�ené skládky, kde mohou plasty snadno unikat do �ivotního prost�edí. V USA, které mají moderní infrastrukturu pro likvidaci pevného odpadu, se odhaduje, �e do �ivotního prost�edí uniká 0,98–1,26 milionu tun plast�, respektive 2,33 % a� 2,99 % vyprodukovaného plastového odpadu.

�trnáct procent plast� se spaluje p�i energetickém vyu�ití. To sice nevytvá�í problém s pevným odpadem, ale vytvá�í se ne�ádoucí skleníkové plyny. �trnáct procent plast� je recyklováno, 8 % je  recyklováno na materiály ni�ší kvality a pouze 2 % plast� se pou�ívají v uzav�eném cyklu recyklace.

Mno�ství recyklovaných plast� se v jednotlivých zemích liší, v USA recyklují 10 % a v zemích EU 31 % spot�ebovaných plast�. Nízké mno�ství recyklovaných plast� je zp�sobeno mnoha d�vody, nap�íklad:

- pou�ívá se velmi široká škála plast�,s velmi r�znorodým slo�ením

- s výše uvedeným souvisejí vysoké náklady na sb�r a t�íd�ní r�zných typ� plast�, v�etn� odstra�ování jejich kontaminace

- vysoké kapitálové náklady a technologické nejistoty u vyvíjených pokro�ilých mo�ností recyklace

Prvním krokem v recyklaci plast� je t�íd�ní plastových odpad� do samostatných tok�,k �emu� krom� ru�ního,nespolehlivého, t�íd�ní slou�í a nadále se vyvíjejí automatizovaná  za�ízení – MRF – material recycling facility.  MRF vyt�ídí sklo, kovy, kartony, atd., v�etn� plast�, a tyto jsou následn�, nap�íklad, prodávány recykla�ním firmám.

Plastové odpady lze rozd�lit do �ty� skupin:

- post-industriální odpad – PIW – post industrial waste

- post-spot�ebitelský odpad – PCW – post consumer waste

- plasty, které jsou p�ítomné v komunálních pevných odpadech – MSW – municipal solid waste ; TKO – tuhý komunální odpad

- plasty v oceánech

U PIW obvykle lze zajistit jednotn�jší slo�ení a ni�ší obsah kontaminant� ne� u jiných typ� plastových odpad�. Plastiká�ský pr�mysl PIW �asto recykluje v uzav�ených recykla�ních procesech. Sou�asná infrastruktura pro recyklaci plast� se primárn� zam��uje na mechanickou recyklaci tuhých plast�

3. VÝROBA TERMOPLAST� A EKOLOGICKÁ STOPA LIKVIDACE PLAST�

Hlavními  a základními surovinami pro výronu termoplast� jsou zemní plyn a nafta ( nafta = ur�itá vroucí frakce ropy ). Nafta je sm�sí uhlovodík�,která p�i zpracování prochází procesem reformování ( katalytické reformování je chemický proces pou�ívaný k p�em�n� ropných rafinérských naft destilovaných ze surové ropy - obvykle s nízkým oktanovým �íslem - na vysoce oktanové kapalné produkty zvané reformáty ; reformování je p�em�na nerozv�tvených uhlovodík� na rozv�tvené a p�em�na acyklických uhlovodík� na cyklické ) a pyrolýzy ( pyrolýza je tepelný rozklad materiálu za zvýšené teploty,obvykle v inertní atmosfé�e, nereagující s jinými prvky ; dochází p�i ní ke zm�n� chemického slo�ení materiálu ),kdy dochází k její úprav� na chemické slou�eniny u�ívané k následné polymeraci jednotlivých druh� plast�.

Chemický proces polymerace není stejný pro všechny plasty, proto�e reakce je závislá na chemii monomeru a je �ízena podmínkami, jako je teplota, tlak, koncentrace monomeru a po�adované kone�né pou�ití, stejn� jako aditiva �ídící strukturu, v�etn� katalyzátor� ( katalyzátor = látka reakci umo��ující nebo zvyšující její rychlost ), aktivátory, urychlova�e, iniciátory a inhibitory ( inhibitor = p�ísada zpomalující nebo zcela zastavující reakci ).

Existují dv� základní klasifikace, které zahrnují v�tšinu polymera�ních schémat : krokový r�st ( kondenzace – zhuš�ování ) a polymerace s r�stem �et�zce ( adi�ní – slu�ovací ). Lineární a nelineární krokové r�stové polymerace jsou procesy, ve kterých k polymeraci dochází prost�ednictvím reakce více ne� jednoho molekulárního druhu. Na druhé stran� procesy �et�zové polymerace probíhají u monomer�, které mají nenasycenou skupinu. Nap�íklad polyethylen ( PE ) se vyrábí polymerací ethylenových ( nebo ethenových, olefinových ) monomer� polyadicí bu� z radikálové polymerace ethylenových monomer� nebo pomocí Ziegler–Natta nebo metalocenových katalyzátor�.

Polypropylen ( PP ), celosv�tov� nejrozší�en�jší termoplast, je výjime�ný díky své výrobní nákladové efektivit� a širokým aplikacím,v�etn� aplikací technických a jako matrice do kompozit�. Polyolefiny ( PP , PE ) p�edstavují tém�� 48 % celosv�tové poptávky po plastech.

Kopolymerizace se pou�ívá k úprav� vlastností vyrobených plast� tak, aby spl�ovaly specifické po�adavky a pr�myslové pot�eby, co� umo��uje zlepšení mechanických a chemických vlastností. Prost�ednictvím manipulace s chemií monomer� byly vytvo�eny a úsp�šn� komer�n� zavedeny materiály p�izp�sobené pot�ebám zákazník�, jako jsou kopolymery. akrylonitril–butadien–styren ( ABS ), kopolymer styren–butadien ( SBR ), nitrilový kau�uk ( NR ), styren–akrylonitril ( SAN ), etylen–vinylacetát  ( EVA ), všechny  vznikají �et�zovou r�stovou polymerací.

Polymerace se stup�ovitým r�stem se pou�ívá k výrob� v�tšiny polyamid�, nap�íklad polymer�  PA 12 a PA 66, stejn� jako rodiny PET. Tyto polymery se skládají z alespo� dvou typ� slo�ek ( monomery, nap�íklad dikarboxylové kyseliny a dialkoholy) a mohou být klasifikovány v závislosti na struktu�e opakujících se jednotek.

Po krátkém exkurzu po metodách výroby plast� z fosilních zdroj� se podíváme na problematiku výroby bioplast� z obnovitelných zdroj�. Pro p�iblí�ení problematiky jsem vybral nejvíce rozší�ený bioplast, PLA ( polyactid acid ,kyselina polylaktická, kyselina polymlé�ná ).

Základní surovinou pro výrobu PLA je rostlinná biomasa nap�íklad kuku�ice, obilniny, brambory, cukrová �epa, cukrová t�tina, sója, tabák a p�írodní suroviny jako nap�íklad celulóza nebo lignit. Bioplast je vyráb�n ze škrobu t�chto rostlin. Aby se škrob p�em�nil na látku vlastnostmi odpovídající plast�m z fosilních zdroj� , je nutné jej vystavit vysokým teplotám a pomocí izolace z n�j získat glukózu. Kvašením je z glukózy získána kyselina mlé�ná a pozd�ji kyselina polymlé�ná - Polylactid acid – PLA.

Problém s výrobou PLA je v náro�nosti její výroby. Analýza �ivotního cyklu ( LCA  - Life Cycle Analysis ) u PLA ukazuje, �e jeho dopad na �ivotní prost�edí je ješt� horší ne� dopad u klasických plast�. Nejprve je nutné vyp�stovat rostlinu ( zpravidla jde o obrovské lány monokultury ), které je pot�eba biotechnologicky a chemicky zpracovat do podoby polymeru.

Dalším z problém� je zna�ení výrobk� z PLA. Zna�ení musí být takové,aby je bylo mo�no rozeznat od výrobk� z fosilních zdroj�,vizuální porovnání to nezvládne. Výrobky �asto bývají špatn� nebo nedostate�n� ozna�ené,rozlišitelné a tak se m��e snadno stát, �e si nevšimneme, �e dr�íme v ruce práv� výst�ik z PLA. �asto u nich navíc chybí dostate�né informace o tom, kam je vyhodit. Není toti� bioplast jako bioplast. Pokud n�které typy,k nim�  PLA pat�í, p�ijdou do kontejneru ur�eného pro standardní termoplasty a budou spolu s nimi recyklovány, znehodnotíte tím výsledný recyklát a ten m��eme maximáln� spálit nebo vyvést na skládku.

Ji� bylo uvedeno,�e p�i výrob� bioplast� je nutná chemická výroba,jinými slovy dochází k funk�ní zm�n� výchozí molekuly chemickou reakcí,která vede ke zm�nám jejich vlastností, co� znamená, �e po její aplikaci tyto produkty nejsou p�írodní, a tedy nejsou ani zcela kompostovatelné, p�esto�e to jejich výrobci tvrdí.

Díky tomu PLA nepat�í ani do hn�dé popelnice na bioodpad. V�tšina pr�myslových kompostáren v �R není na zpracovávání bioplast� p�ipravená, nezpracovává je a nep�ijímá. Takové materiály pak ve výsledku kon�í na skládce. PLA tedy lze vyt�ídit nebo ulo�it do, k komu ur�ených, nádob a zajistit jejich separovaný,odd�lený sb�r a odvoz nebo je dát do b�ného sm�sného odpadu ur�eného k energetickému vyu�ití nebo k deponování na skládku.

Z uvedeného pohledu je jediným biodegradabilním polymerem polyhydroxyalkanoát PHA. Polyhydroxyalkanáty jsou polyestery organických hydroxykyselin akumulované, nahromad�né ve form� intracelulárních ( nitrobun��ný ,uvnit� bu�ky ) granulí celou �adou prokaryotických mikroorganizm�. Je mo�no je vyrobit i synteticky,ale b�n� se vyráb�jí biotechnologickou cestou.

P�i výrob� PHA se vyu�ívá pr�myslových fermentor� ( fermentor – bioreaktor, je za�ízení s um�lým prost�edím,které slou�í ke kultivaci vir�,mikroorganizm�,bun�k ), kde jsou simulované �ivotní podmínky pro bakterie syntetizující PHA. Ve fermentoru jsou eliminací esenciální,základní �iviny ( fosforu, dusíku, kyslíku nebo stopových prvk� ) bakterie donuceny k ukládaní uhlíku ve form� PHA. PHA je poté z bakterií izolován a dále zpracováván s ohledem na r�zné aplikace.

Klí�ovým po�adavkem je i cena vstupní suroviny. Pro výrobu PHA  m��e slou�it melasa, silá�, odpadní oleje, vedlejší produkty výroby biopaliv, celulóza a lignocelulóza, syrovátka a odpady vznikající p�i výrob� mlé�ných produkt� a potravin v�bec, odpadní voda z r�zných pr�myslových proces� i domácností, methan a další suroviny bohaté na uhlík. PHA jsou ( v závislosti na svých konkrétních vlastnostech ) zpracovatelné klasickou technologií vst�ikování, PHA jsou vhodné také pro 3D tisk a další aplikace podobn� jako syntetické plasty.

Výše jsem se v�noval výrob� plast� jako základní suroviny pro další zušlech�ování. Takové plasty nemají vlastnosti vhodné k dalšímu zpracování a zejména jim chybí u�itné vlastnosti. P�em�na surových plast� na výrobky zahrnuje �adu výrobních proces�,které se samoz�ejm� liší v závislosti na typu plastu – termoplasty,termoplastické elastomery, reaktoplasty – a kvalitativních po�adavcích na kone�né výrobky.

 Obecn� lze výrobu funk�ních plast� ( plast� s u�itnými vlastnostmi ) rozd�lit do t�í hlavních výrobních fází. První fází je modifikace surového polymerního materiálu,kdy jde o zám�rnou p�em�nu vlastností polymer� provád�nou za ú�elem získání nového polymerního materiálu s odlišnými vlastnostmi ne� m�l nemodifikovaný materiál. Modifikace se provádí t�emi základními zp�soby :

 - fyzikální modifikace – mechanické míchání ; smísení dvou nebo více polymer� ; vlo�ení p�ísad,aditiv ( aditiva = látky, které se p�idávají do jiných látek nebo sm�sí s cílem upravit, vylepšit jejich vlastnosti ) – p�ísady ovliv�ují fyzikální a mechanické vlastnosti polymer� ; makromolekulární látka plní funkci pojiva,matrice a ur�uje základní fyzikální a mechanické vlastnosti polymer� ; aditiva mohou být na organické i anorganické bázi a jsou to,nap�íklad,plniva �ásticová a vyztu�ující,nanoplniva,kompatibilizátory zvyšující adhezi mezi slo�kami,nadouvadla,barevné koncentráty,barviva,pigmenty,prost�edky sni�ující ho�lavost, lubrikanty,nuklea�ní �inidla, antistatika, antidegradanty, p�ísady formulující zpracovatelnost polymerních tavenin,atd.  

 - mechanochemické modifikace – mechanickou cestou,nap�íklad intenzivním hn�tením,za podmínek a p�ítomnosti látek usnad�ujících destrukci,vzniknou reaktivní úseky polymerních �et�zc�,které se bu� navzájem propojí nebo zreagují s p�ítomným monomerem schopným polymerace ; do této skupiny modifikací pat�í zejména plastikace kau�uk�

 - chemické modifikace – modifikace na základ� chemických reakcí ú�inných látek s reaktivními skupinami polymerních �et�zc�

Do skupin modifikací �adíme i sí�ování polymer� -   pod tímto pojmem rozumíme vzájemné spojování polymerních �et�zc�,za vzniku prostorové sít�. Obecn� je mo�no uvést,�e zesí�ováním se u polymer� sni�uje jejich rozpustnost ( v rozpoušt�dlech pouze bobtnají,zv�tšují sv�j objem ),ztrácejí tavitelnost a termoplasticitu,ale naopak se u nich zvyšuje tvarová stálost za zvýšených teplot, u n�kterých se zvyšuje i odolnost v��i chemikáliím. �ím má polymer hustší sí�, tím obtí�n�ji do n�ho vnikají nízkomolekulární látky a tím klesá jeho bobtnavost a i navlhavost.

Ke vzniku prostorové sít� polymeru m��e dojít r�znými zp�soby, v oboru vst�ikování termoplast� se obvykle pou�ívá sí�ování ionizujícím zá�ením – provádí se na ji� hotovém výrobku.