O bioplastech (obvykle biopolymerech) mluvíme ve dvojím smyslu: jednak tak označujeme látky „bio-based“, vyrobené z obnovitelných surovin – dnes tedy především kukuřice, sóje a technických plodin. Část z nich má obdobné vlastnosti jako látky z fosilních zdrojů, v přírodě se tedy snadno nerozkládá. Druhý význam tohoto pojmu označuje biodegradovatelné plasty podle normy EN 13 432: tedy látky vyrobené z obnovitelných, ale i neobnovitelných (obvykle fosilních) zdrojů, které se ale v přírodě rozpadají výrazně dříve než jiné plasty (tedy v horizontu měsíců či maximálně několika let oproti několika stoletím či dokonce tisíciletím). Zhruba polovina z nich se dnes využívá pro balení.

Které plastové obaly vlastně můžeme označit jako „bio“? A je jejich používání opravdu prospěšné životnímu prostředí? Podívejme se na názory českých odborníků, které loni prezentovali například na seminářích organizovaných Obalovým institutem SYBA.

Biodegradace a kompostovatelnost

Irena Prokopová z Ústavu polymerů VŠCHT zdůrazňuje rozdíl mezi biodegradací a kompostovatelností jako jednou z jejích forem. Biodegradace je proces katalyzovaný biologicky aktivním systémem, který vede k mineralizaci a/nebo biomase, tedy uhynulým mikroorganismům. Mineralizace je přitom přeměnou organického materiálu na přirozeně se vyskytující plyny: oxid uhličitý CO2 v tzv. aerobním prostředí (tedy v přítomnosti kyslíku), v anaerobním pak v nepřítomnosti kyslíku kromě CO2 vzniká ještě metan (CH4). Prostředí pro biodegradaci je na různých místech naší planety různé, jinak se bude stejný materiál chovat u nás, jinak v Norsku a jinak v Itálii. Kompostovatelnost je biodegradací v dosti přesně určených podmínkách kompostárny podle normy EN 13 432.

Boom bio-based plastů a problém s oxo-

Důležité je, že se sice zvyšuje výroba polymerů z obnovitelných zdrojů i biodegradabilních, ale u těch prvních roste nesrovnatelně rychleji než u druhých. Zatímco ještě před čtyřmi lety byla produkce plastů z obnovitelných zdrojů oproti biodegradabilním zanedbatelná, v roce 2015 ji už se zhruba milionem tun bude převyšovat v poměru 10:7. Podle Evropské univerzity bioplastů v Hannoveru mezi plasty z obnovitelných zdrojů dominuje bioPE, kterého se v roce 2010 vyrobilo 200 000 tun. S odstupem následují škroby a kyselina polymléčná, s dalším odstupem PHA. Do roku 2015 se má na druhé místo za bioPE dostat bioPET.
Podle I. Prokopové není oxobiodegradace skutečnou biodegradací. Oxobiodegradovatelné polymery tvoří většinou PP či PE s přísadou látky TDPA, která vlivem kyslíku a UV složky slunečního záření rozloží zmíněné polymery na malé kousky – ty ale v půdě zůstávají a stávají se nechtěnou součástí potravního řetězce. Dosud totiž nebyl nalezen mikroorganismus, který by se do jejich uhlíkové vazby dokázal „zakousnout“. Jako biodegradabilní není také vhodné označovat například blendy (směsi) se škrobem a obecně materiály, u nichž je biodegradabilní látka jen jednou z částí směsi.

Okénko do výroby

Jiří Brožek z VŠCHT je specialistou mimo jiné na výrobní vlastnosti biologicky rozložitelných polymerů. Na obaly a kelímky je například často využívána kyselina polymléčná PLA, zpracovávaná při 190–240 °C vstřikováním, vyfukováním a zvlákňováním. Podobně je využíván i bioplastický škrob – tedy škrob s plastifikačními činidly – jako TPS (Biotem). Nejrozšířenějším organickým polymerem je celulóza získávaná z dřevní hmoty. Z celulózy se regenerací vyrábí celofán, do něhož se pro snížení křehkosti přidává glycerin.

100% rozložitelná… v kompostu ale ne

Dana Adamcová a Magdalena Vaverková z Mendelovy zemědělské univerzity v Brně podnikly pokus s kompostováním sedmi 100% rozložitelných odnosných tašek, dostupných na českém a polském trhu. Čtyři z nich (ze škrobu, PLA, PES, cukrů a blendů zmíněných materiálů) byly výrobcem označeny jako „kompostovatelné“. Po tříměsíčním kompostování v Centrální kompostárně Brno (společnosti SITA CZ) se z více než 90 %, požadovaných normou, rozložily právě jen tašky takto označené, u dalších tří tašek označených jako „100% rozložitelné“ došlo jen k částečnému rozložení.

Plastikáři se zdravou skepsí

František Svoboda ze Svazu chemického průmyslu loni objasnil postoj svazu Plastics Europe, který sdružuje 90 % evropských plastikářů, k bioplastům. Zdůraznil, že plasty se podílejí na spotřebě fosilních zdrojů (ropy) jen ze 4 %. Plasty z obnovitelných zdrojů proto nemají na vyčerpávání ropy zásadní vliv a nemohou při současných technologiích ani nahradit ostatní plasty: znamenalo by to nepřijatelné rozšíření osevních ploch plodin pro jejich výrobu na úkor potravin. Pokud jde o biodegradovatelné plasty, znemožňují recyklaci nejen svou, ale při nedokonalém třídění i jiných plastů, s nimiž často končí ve stejných sběrných nádobách, a nelze je použít všude vzhledem k rozdílným požadavkům na trvanlivost plastových výrobků (vysokým například u trubek).
Plastics Europe považuje za biodegradovatelné jen plasty, které odpovídají mezinárodním normám EN 13 432 a EN 14 995. Nepodporuje oxobiodegradaci ani biodegradovatelné odnosné tašky, mj. pro jejich negativní vliv na recyklaci plastů a obtížnou kontrolu obsahu tašek po jejich vyhození. Považuje za nutné sledovat ekologické dopady v průběhu celého životního cyklu obalu či tašky. Z tohoto hlediska je zřejmě mezi odnosnými taškami nejekologičtější klasická PE taška. Znečištěné plasty by se podle F. Svobody měly spalovat.
Určité využití ovšem biodegradovatelné plasty podle Plastics Europe mají: rozšiřují surovinovou základnu, mohou být ve formě pytlů dobře použity ke shromažďování a kompostování organického odpadu, vhodné je rovněž jejich použití na jednorázových papírových plenách, balení pro zeleninu a ovoce, jednorázové nádobí a příbory v cateringu, hotelích či na velkých hudebních a sportovních akcích, kde lze složení plastového odpadu poměrně dobře kontrolovat. Prakticky nezastupitelné je dnes jejich použití ve speciálních neobalových aplikacích, jako jsou vstřebatelné nitě v chirurgii. Vhodné je biodegradovatelné plasty, zejména obaly, výrazně označovat – klasickým nápisem, čárovým kódem nebo látkou viditelnou pod UV světlem.

Šancí je budoucnost

V současnosti nemá využívání bioplastů valný smysl. Pokud jde o „bio-based“, jejich význam zřejmě vzroste s vyčerpáním zásob ropy. Negativní vliv na osevní plochy potravin zřejmě pomine s přechodem na výrobu plastů z rostlinných (včetně dřevních) a živočišných zbytků – podle Tomáše Obra z Invosu Svárov typicky z odpadů při výrobě masa, jako jsou například drůbeží pařát při výrobě cutisinu.
Pokud jde o biodegradabilní plasty, ani ty dnes vzhledem ke své často nedokonalé rozložitelnosti, problematickému třídění a následnému ztížení recyklace jiných plastů nejsou ideální cestou. V této chvíli je rozumné používání těchto plastů pro specifické účely se zohledněním ekologických dopadů celého životního cyklu výrobku. Recyklaci ale nelze opakovat donekonečna, což biodegradaci – u „bio-based“ plastů – otevírá v dlouhodobém horizontu šance. Pokud mají biodegradabilní plasty na trhu dominovat, bude ale muset jejich degradace zohledňovat různé požadavky na trvanlivost obalu či jiného výrobku, nutné je rovněž jejich lepší třídění.

Obalové plasty v číslech

V roce 2011 bylo na celém světě vyrobeno 265 milionů tun plastů, z toho v Evropě 43,4 milionu tun. Téměř 40 % z tohoto množství je použito na obaly, ty ale zároveň tvoří 63 % plastového odpadu. Na tomto objemu se vše, co bývá zahrnováno pod pojem „bioplast“, podílí maximálně 1 %.

Výrobci biopolymerů ve světě

Výroba biopolymerů je dnes rovnoměrně rozdělena mezi Evropu, Severní a Jižní Ameriku (zde je důvodem zejména bioetanol), Asie mírně zaostává. V březnu 2010 vznikla odborná skupina Bio- Based & Biodegradable Plastics Product Group sdružující několik velkých výrobců včetně firem BASF, DuPont, Dow a Solvay. Mezi biodegradovatelné polymery na bázi fosilních zdrojů patří polyestery PES, jednak alifatické (Bionolle, Sky Green, Tone, CAPA) – ty ale mohou pocházet i z obnovitelných zdrojů – a jednak alifaticko-aromatické kopolyestery (Ecoflex, Eastar Bio) a polyesteramidy, ale také polyvinylalkohol PVA (Mowiol, Sloviol). Na bázi pouze obnovitelných zdrojů pak kyselina polymléčná PLA, polyhydroxyalkanoáty PHA, škroby, celulózové polymery (celofán) a chitosan. Naopak mezi polymery na bázi obnovitelných zdrojů odolávající biodegradaci patří tzv. zelený polyetylen PE z bioetanolu, polyamid z ricinového oleje, částečně i látky s podílem obnovitelné suroviny, například diolu (PET, PBT a PTT).
Miroslav Dočkal