Recyklace plastů ve strojírenské výrobě
Integrovaná Střední škola technická Mělník ( K učilišti 2566
276 01 Mělník )
Datum: 12. 1. 2010
Vypracoval: Matějka Milan
Třída: 4.M
Hodnocení:
Recyklace Plastů:
2
Strana:
Obsah: 1. Úvod
4 1.1. Plasty základní informace
4
1.2. Druhy plastů historie výroby, vlastnosti plastů
4-8
2. Recyklace
8
2.1. Recyklace všeobecně
8-9
2.2. Druhy recyklovaných materiálů
10
2.3. Separace a organizace sběru recyklovatelných materiálů
10 - 13
2.4. Metody recyklace, technologické postupy
13 - 21
3. Likvidace plastů
22
3.1. Průběh metody likvidace plastů PWI
22
3.2. Účinnost metody PWI
23
4. Pohled na recyklaci
23
4.1 Budoucnost je v recyklaci
23 - 26
4.2 Možnost recyklace u autovraků
26 - 27
5. Závěr
28 5.1 Závěr v Anglickém jazyce
28
5.2 Zdroje použité literatury
28
3
1. Úvod: Druhy plastů, jejich rozdělení, historie plastů a jejich využití.
1.1. Plasty základní informace: První plasty (dříve označované jako umělé hmoty) byly vyrobeny v polovině minulého století. Jedním z nejstarších je celuid. Vyrábí se z celulózy (celulóza tvoří stěny rostlinných buněk). Celuloid má dnes pro svou hořlavost velmi omezené použití.V roce 1909 byla vyrobena další umělá hmota - bakelit. Používá se dodnes v elektrotechnickém průmyslu (zásuvky), neboť je dobrým izolantem. V roce 1912 byla vynalezena další hmota - PVC (polyvinylchlorid), která měla úplně nové a do té doby nepoznané vlastnosti. V roce 1930 bylo vyrobeno organické sklo. Našlo uplatnění všude tam, kde obyčejné sklo nemohlo být použito pro svou tříštivost.Největší rozmach výroby plastů nastal po roce 1945. Ačkoliv se s nimi počítalo původně jako s hmotami náhradními za materiály přírodní, začaly se používat trvale, neboť jejich vlastnosti daleko předčily vlastnosti materiálů přírodních. A tak plasty jsou dnes nenahraditelným materiálem téměř ve všech průmyslových oblastech. Najdeme je na tenisové pálce právě tak jako na povrchu kosmické rakety, který musí vyhovovat vysokým teplotám.
1.2. Vlastnosti plastů, druhy plastů a historie výroby: Většina kovů a dalších technických materiálů (krom dřeva) je težších než voda. Většina plastů je 1,05x až 1,4x těžší než voda. Jsou to např. polyethylen nebo lehčené plasty. Mnohé plasty vzdorují různým chemikáliím, vodě a povětrnostním vlivům. Stálost plastů v atmosférických podmínkách má však také své zápory. Volně pohozené obaly z plastů nebo jiné zbytky těchto hmot znečišťují životní prostředí, protože se plasty samy nerozkládají. Proto vědci pracují na výrobě takových obalů z plastů, které by se působením slunečního světla postupně rozpadávaly na prach. Ten by se činností půdních mikroorganismů měl přeměnit v látky, které rostliny mohou použít ke své výživě.
4
Zpracování: Plasty se v přírodě nevyskytují, vyrábějí se ve velkých průmyslových závodech složitým výrobním způsobem. Při vzniku jsou tekuté a dají se lehko formovat. V konečné podobě jsou pevné. Z plastů se pak dále vyrábějí hotové výrobky nebo polotovary, které se pak dále zpracovávají. Většinu plastů můžeme opracovávat obdobně jako dřevo. Snadno dosažitelné jsou polystyrén a polyethylén, z nichž můžeme vyrobit řadu věcí.
Plasty přírodní (nejstarší plasty vyráběné z přírodních surovin): Vulkanfíbr: Jeden z nejstarších plastů (1859). Vyrábí se z neklíženého papíru, který se impregnuje roztokem kyseliny sírové nebo chloridu zinečnatého. Vlastnosti: houževnatý materiál (šedý, červený, bílý), je hydroskopický elektroizolant - dá se lakovat, strojově obrábět, obírat za studena. Prodává se jako polotovar - desky, trubky, tyče, používá se v elektrotechnice, textilu a jako těsnění. Viskozofolie (celofán): na výrobu se používá celulóza, louh sodný, sirouhlík a další suroviny. Je čirý, nepropouští tuky, oleje, benzín, slabě propouští plyny, páry, mechanicky pevný, málo odolný proti vodě. Jako polotovar se dodává ve formě listů nebo rolí (obalový materiál pro potraviny), textilní pr., výroba kordů do plášťů pneumatik a další. Celuloid: Je to tvrdý, pružný termoplast, při 80° - 100° C se dá tvarovat, nevýhodou je vysoká hořlavost, nerozpouští se v benzinu, ale v esterech a ketonech. Odolává zředěným kyselinám a louhům. Používá se na kancelářské a toaletní potřeby, optika, atd. Acelát celulózy: Vyrábí se o různých pevnostech, zabarvený, odolává benzinu, olejům, teplu, má elektroizolační vlastnosti, nehoří, dá se třískově obrábět, ostřikovat, vytlačovat. Používá se jako elektroizolace, filmy, hračky, atd.
5
Umělá rohovina: Vyrábí z kasseinu, formaldehydu, glycerinu a barviva. Má pěkný vzhled, lesk, dá se třískově obrábět, nasákavá a ztrácí elektroizolační vlastnosti. Používá se na trubky, tyče, profily, desky - knoflíky, perleť, galanterie, psací a kuřácké potřeby.
Plasty syntetické (průmyslově vyráběné): Polyethylén: Polyethylén je lehčí než voda, používá se v rozsahu teplot od -50° C do 85° C. Je výborným elektroizolačním materiálem a odolává většině chemikáliím. Pro jednoduché zpracování a výborné vlastnosti se dobře uplatňuje v nejrůznějších oblastech. Vyrábí se z něj desky a fólie. Používá se v obalové technice (balení potravin a spotřebního zboží). V domácnosti se používají polyethylénové nádoby, různé vaničky, apod. Nalezneme ho v součástkách chladniček a vysavačů, v rozhlasových a televizních přijímačích a jinde. Měkký polyethylén je ohebný i za mrazu, proto jej lze použít k výrobě různých hadic a potrubí. Polypropylen: Vyroben roku 1957 v Itálii. Vyrábí polymerací. Polymerace určuje vlastnosti. Je to jeden z nejlehčích plastů, je fyziologicky nezávadný, má výborné mechanické vlastnosti, povrch je tvrdý, má malou rázovou pevnost, špatně se lepí, dá se obrábět. Používá se v automobilovém a chemickém průmyslu a elektrotechnice (výlisky). Vyrábí se z něj hadice, injekční stříkačky, nádoby, hračky, obaly, izolace, trubky, rozvody, vlákna, filtry. Polystyren: Vyroben roku 1939 a jedná se o jeden z nejrozšířenějších plastů. Standardní - běžný polystyren - se hodí ke vstřikování - hračky, bižuterie, obaly, elektrotechnika. Houževnatý polystyrén - (+kaučuk) se používá pro mechanicky namáhané předměty a spotřební zboží. Chemicky odolný se používá pro chemický průmysl - ventilátory, vývěvy, akumulátory. Vlastností polystyrenu jsou - čirost, tvrdost, jedná se o křehký plast, při 140° C se dá tvarovat dielektrikem, nulová nasákavost, dá se lepit, obrábět.
6
Polyvinylacetát: Objeven v letech 1912 - 1924. K výrobě se používá acetylén, kyselina octová a vinyl alkohol. Vlastnosti - je měkké, kaučukovité až beztvaré hmoty, amorfní vlastnosti závisí na teplotě, výborné adhezivo ke dřevu, kovu, málo odolává kyselinám a horké vodě. Používá se do cementových směsí, lepení dřeva, papíru, kůže, výroba nátěrů, lepidel (dřevo, papír, dlaždice, textil), atd. Polyvinylalkohol: Vyrábí se hydrolýzou polyvinylacetátu. Jako prášek je rozpustný ve vodě, není odolný proti kyselinám a zásadám, zlepšuje vlastnosti inkoustů a tuží. Používá se na vytlačované výrobky (trubky, hadice pro pohonné hmoty), vlákna, lepidla, apretační činidla, tuže, inkousty, zahušťování potravin, kosmetika (krémy), vypalovací laky. Je znám i pod těmito značkami: Dispercol, Umacol P PVC (Polyvinylchlorid): Roku 1893 je začal používat Renault. Prakticky se však používá až od roku 1930 - velký rozmach za druhé světové války. Jedná se o termoplastický polymer, bílý prášek - perličky, ve vodě nerozpustný, odolný vůči chemikáliím, působením organických rozpouštědel bobtná, do 45° C tepelně stálý, krátkodobě do 60° C, při 85° C měkne, při 150° C se dá tvarovat, nehořlavý - hoří pouze v přímém plameni, fyziologicky nenáročný a nezávadný. PVC se nezpracovává samotně, přidávají se k němu látky zlepšující jeho vlastnosti, jako např. změkčovadla, pigmenty, stabilizátory, maziva, plniva. Zpracovává se jako Novodur - tvrdý neměkčený PVC - výroba fólií, desek (válcování) trubky, profily (vytlačovací stroje), výroba technických dílců (přetlačování), třískovitě se obrábí, svařuje, lepí (např. L - 20). Dále pak jako Novoplast - měkčený PVC - polotuhé elastické výrobky, vyrábí se z něj umělé kůže, míče, hračky, rukavice. PVC se používá v chemickém průmyslu (vykládání nádob), elektrotechnice (izolace kabelů), stavebnictví (krytí podlah), dopravní pásy, gramodesky, těsnění, plastické kůže, pláštěnky, oděvní fólie, uzávěry láhví, trubky, instalateřina, hračky. Značí se jako PVC, Igelit , apod.
7
Polyvinylfluorid: Jedná se o šedobílý termoplast voskovitého omaku, má mimořádné fyzikální vlastnosti, dá se používat v rozmezí -200° C až +250° C, malý koeficient tření (použití pro využití samomazných ložisek), odolává chemikáliím, chemicky stálý, fyziologicky nezávadný, nad 250° C se rozkládá za vzniku velmi jedovatých látek. Zpracovává se velmi obtížně, Vyrábí se z něj tyče, trubky, profily, válcováním se vyrábí fólie, stříkáním nebo máčením ochrana povrchu materiálů. Používá se v kosmonautice, elektrotechnice, v chemickém průmyslu, strojírenství (ložiska). Označuje se také jako Teflon. Polymethylmetakrylát: Nazývá se taky jako Plexi - organické sklo, objeveno roku 1927.Je lehký, netříštivý, stálý, propouští 90% světla, neodolává organickým rozpouštědlům, nad 120° C měkne, dá se svařovat, tvarovat, lepit, třískovitě obrábět, barvit, neodolává - benzénu, ketonům, esterům. Vyrábí se z něj tabule, trubky, profily, technické dílce. Používá se na kabiny, okna, kryty letadel, štíty, čočky, ortopedická chirurgie, stomatologie, modely, reklamy, elektrotechnika. Mnohdy se označuje jako Umaplex, Dentacyl, atd.
2. Recyklace: 2.1. Recyklace všeobecně: Recyklace se v posledních několika letech dostala mezi nejfrekventovanější výrazy v tisku i elektronických mediích. Ze způsobu užívání tohoto slova je zřejmé, že nezanedbatelný počet jeho uživatelů netuší, co přesně se pod tímto pojmem skrývá. Recyklace, čili opětovné využití je zcela obecně vzato postup, kterým se dospěje k využití energie a materiálové podstaty výrobku po ukončení jeho životnosti. Z toho vyplývá, nejvyšší ekonomický efekt přináší recyklace výrobků obsahujících materiály s velkým rozdílem mezi energetickými nároky na jejich výrobu a energetickou náročností jejich opětovného přepracování. Vzhledem k tomu, že základem ekonomického efektu recyklace je využití energetické potenciálu recyklovaného materiálu, má recyklace také nemalý ekologický význam. Dosavadní zkušenosti také potvrzují, že z ekonomického (a zároveň i z ekologického) hlediska je nejvýhodnější recyklace kovových odpadů a v tomto oboru pak přináší nejvyšší zisky recyklace hliníku a mědi. Základní podmínky ekonomicky efektivní recyklace jsou splněny i v případě
8
recyklace odpadních plastů. Dostatečně vysoký rozdíl mezi energetickou spotřebou výroby panenského polymeru a přepracováním použitého materiálu stejně jako ropná (tj. z hlediska přírodních zdrojů neobnovitelná a tedy perspektivně stále dražší) materiálová báze plastů jsou nutným předpokladem pro efektivní zhodnocení plastového odpadu. Tyto příznivé okolnosti jsou však komplikovány skutečností, že většina objemu odpadní suroviny pochází z druhově netříděného komunálního sběru a sestává z poměrně vysokého počtu vzájemně nesmísitelných druhů polymerů. Z výsledků různých šetření vyplývá, že přibližně60% všech vyrobených plastů přejde ve formě výrobků po ukončení své životnosti do komunálního odpadu. Podíl plastů v komunálním odpadu i celkový objem plastového odpadu se neustále zvyšuje a v posledních letech představuje pro životní prostředí značnou zátěž . Recyklace plastů se stává čím dál více důležitější. V důsledku vzrůstajícího používání nejrůznějších druhů plastů nastává otázka co s nimi poté, co splní svoji funkci. Z tohoto hlediska jsou největším problémem vyspělé civilizace tzv. PET lahve.
9
2.2. Druhy recyklovaných materiálů: Recyklovatelné
materiály
zahrnují
mnoho
druhů
skla, papír, kov, plast, textily,
a elektronika. Ačkoli podobný v účinku, kompostování nebo jiné opětovné použití biologicky rozložitelného odpadu – takový jako jídlo nebo zahradní odpad – se ne vždy zvažovalo znovupoužití. Materiály byly recyklovány tak, že se přinášely do sbírkového centra nebo odnášeli od sběru, pak třídil, uklízel, a zpracovaly znovu do nových materiálů směřujících ke zhotovení.
V doslovném smyslu, znovupoužití materiálu je produkovat čerstvou zásobu stejného materiálu, například použitý kancelářský papír k více kancelářskému papíru, nebo použitý foamed polystyren k více polystyrenu. Nicméně, toto je často těžké nebo příliš drahé ( v porovnání s vyráběním stejného výrobku od surovin nebo jiných zdrojů), tak “znovupoužití” mnoha produktů nebo materiálů zahrne jejich opětovné použití v jiných výrobcích výrobních (např., lepenka). Další forma znovupoužití je záchrana jistých materiálů od komplexních produktů,
v první
řadě
kvůli
jejich
skutečné
ceně
(např., vedení od autobaterie,
nebo zlato od počítačových komponentů), nebo kvůli jejich těžkému shánění v přírodě (např., odstranění a opětovné použití rtuti od různých položek).
2.3. Separace a organizace sběru recyklovatelných materiálů:
Třídění odpadu je sběr jednotlivých druhů odpadů (papír, sklo, plasty, bioodpad,…) odděleně od ostatních. Tím se tedy rozumí správně roztříděný komunální odpad podle své materiální podstaty, který lze posléze opětovně recyklovat a znovu začlenit do výroby. Sběr odpadu probíhá ve speciálních kontejnerech řádně označených konkrétní sběrnou surovinou (plast, papír, sklo…) Odpad se třídí, aby ho bylo možno recyklovat a tím se šetřilo přírodními zdroji, třídění odpadu má proto hlavně velký ekologický význam.
10
Papír: Do
kontejnerů
na papír je
u
nás
vhazovat noviny, časopisy, kancelářský
možno
papír, reklamní letáky, knihy, sešity, krabice, lepenku, karton, papírové obaly (např. sáčky), obaly s recyklačním symbolem a kódem PAP, 20, 21 či 22. Do kontejnerů na papír se nehází mokrý,
mastný
nebo
znečištěný papír, uhlový a voskovaný papír,
jinak
použité pleny a hygienické potřeby a vícevrstvé obaly.
Sklo: Do kontejnerů na sklo je u nás možno vhazovat nevratné láhve od nápojů, skleněné nádoby, skleněné střepy - tabulové sklo, obaly s recyklačním symbolem a kódem GL, 70, 71, 72 Do kontejnerů na sklo nevhazujeme keramiku, porcelán, autosklo, drátěné
sklo a
zrcadla,
lahvičky od léčiv, žárovky, zářivky a výbojky.
Plasty: Do kontejnerů na plasty je u nás možno vhazovat stlačené PET láhve od nápojů, kelímky, sáčky (i mikrotenové), fólie, výrobky a obaly z plastů, polystyrén, obaly s recyklačním symbolem a kódem PET, HDPE, LDPE, PP, PS, 1, 2, 4, 5, 6 Do kontejnerů na plasty se nehází novodurové trubky, guma, molitan, PVC, textil z umělých vláken, nádobky od léčiv, vícevrstvé
obaly, linolea, pneumatiky,
obaly
od
nebezpečných
látek
(motorový
olej, chemikálie, barvy apod.) V některých městech je do kontejnerů na plasty možné vhazovat i nápojové kartony, což je na popelnici náležitě poznamenáno.
11
Nápojové kartony: Pro sběr nápojových kartonů slouží speciálně upravené popelnice (v oranžové barvě). Pokud u vás tato popelnice není, nezbývá vám, něž ji vyhodit do směsného odpadu či odložit do sběrného dvora.
Bioodpad: Do bioodpadu patří např. zbytky ovoce, zeleniny, slupky , čajový a kávový odpad; odpad ze zahrady - tráva, listí, větve a uvadlé květiny.
Nebezpečný odpad: Patří sem např. léky (odevzdávají se v některých lékárnách), zářivky, výbojky, akumulátory, galvanické články (baterky), ledničky - mrazničky, barvy, lepidla a oleje.
12
Elektrotechnické výrobky: Naprostou většinu vysloužilých elektrotechnických výrobků je možné vrátit zpět prodejci. Součástí prodejen elektrospotřebičů jsou naprosto běžně kontejnery na oddělený sběr baterií, světelných zdrojů (zářivek, výbojek) a nově také drobných elektrospotřebičů. Většina prodejců
takzvané
bílé
techniky,
tedy
kuchyňských
elektrospotřebičů
jako
jsou myčky, ledničky, sporáky nabízí odvoz a likvidaci vysloužilých spotřebičů. Financování systému sběru a recyklace těchto výrobků je zajištěno systémem výběru "recyklačních poplatků", které se připočítávají k ceně výrobků nových.
2.4. Metody recyklace, technologické postupy: Plasty odkládáme je na místa k tomu určená, což jsou kontejnerová stání a plastům patří žlutý kontejner. Odloženým plastům pokud možno zmenšíme jejich objem, jako např. sešlápnutím plastových lahví (PET). Lahve odkládáme i s víčky a etiketami, plastové kelímky od jogurtů, másla a jiných potravin mýt nemusíme, protože všechny nečistoty, včetně etiket na lahvích, jsou odstraněny chemicky v nálevu během recyklačního procesu.
Co do žlutého kontejneru patří? Plastové lahve, kelímky, sáčky, igelitky a jiné plastové obaly a výrobky, polystyren. Nepatří sem obaly z jiných materiálů, PVC – novodurové trubky či linoleum, a plastové obaly znečištěné různými chemikáliemi, nebo motorovými oleji. Chemicky znečištěné plastové obaly se svým znečištěním stávají nebezpečným odpadem.
Vytříděný plast
z kontejnerů odveze svozová firma a již v této chvíli se „odpad“ stává
„surovinou“. Tuto surovinu svozová firma prodá zpracovateli, který dodaný materiál vytřídí na běžícím páse, odstraní jiné pevné nečistoty, oddělí barevné materiály od čirých PET lahví a materiál roztřídí do tzv. plastových frakcí podle typu výrobku. Jednotlivé samostatné frakce se melou a drtí v mlýnech na zrno v různé hrubosti,
pak rozdrcený materiál je zbaven
prachových částic na odlučovačích přes soustavu magnetů a je balen buď do pytlů nebo velkoobjemových vaků. Materiál projde různými stupni praní, při kterém je zbaven špíny, a nečistot jako je lepidlo, zbytky papíru a jiných příměsí. Následuje sušení, granulace, popřípadě barvení. Produktem všeho tohoto snažení je kvalitní druhotná surovina, která je
13
schopna nahradit primární polymerní surovinu v mnoha podobách jako např. textilní vlákna, láhve, obaly, folie. Produkt „PET flakes“, tj. čistá PET drť, je konečný produkt obsahující 99,9 % PET zbytek je PVC a další nečistoty.
Zcela originálním způsobem se využívají vytříděné PET lahve v jedné české firmě tzv. modifikátorem.
Tento
proces
a
přesné
složení
modifikátoru s názvem „PET-M Modifier“, je českým patentem, který přemění všechny vlastnosti materiálu na primární polyester. Z vytříděných použitých PET lahví se znovu vyrábějí PET lahve, tentokrát nové, což je zcela ojedinělý způsob využití, navíc tyto lahve mají stejné vlastnosti jako ty vyrobené z primární suroviny. A další využití této suroviny? Z textilních a technických vláken se vyrábějí zátěžové koberce, výplň do spacích pytlů, dek a zimních bund, fleecové tkaniny, silonové punčochy, izolace a výplně v nábytkářském průmyslu. Polyetylénu, PE regranulátu, se znovu používá jako vstupního materiálu k výrobě fólií a různých druhů pytlů, například na odpadky nebo sypké materiály. Polystyrén, což je drcený pěnový polystyrén, se přidává do směsi na výrobu fixačních proložek nebo se používá jako plnidlo při produkci termoizolačních cihel pro stavebnictví. Směsné vícedruhové plasty , jejich regranulát, se používá jako surovina například pro výrobu parkových laviček, odpadkových košů, zatravňovacích dlaždic, drenážních systémů, palet, konstrukčních profilů, kabelových žlabů, U-ramp, protihlukových stěn, stojanů pod mobilní dopravní značky nebo se přidává do stavebních materiálů. Recyklovatelné plasty: Recyklovat se může například: •
PP
•
Polyethylen LD, HD, L-LD
•
PA6, PA6 6
•
ABS
•
PC, PET
•
PVC, PVB
A řada dalších.
14
Metody recyklace plastů: Při výrobě výrobků vzniká technologický odpad, což jsou například vadné výrobky, zbytky vtokových systémů při vstřikování a podobně. Tento odpad se nejčastěji zpracovává tzv. recyklací technologického odpadu, která spočívá v jeho rozdrcení, po kterém může následovat případná regranulace. Jak drť, tak regranulát se obvykle použije zpět do výroby. Uvádí se, že přídavek takového recyklátu v množství 5-15% neovlivní zásadně vlastnosti finálního výrobku. Recyklace použitých výrobků není tak jednoduchá. V samotném plastu došlo při jeho používání k mnoha změnám. Výrobek z plastu byl vystaven působení mnoha vnějších faktorů (teplo, světlo, mechanické ztížení), plast zestárl a změnily se jeho vlastnosti. Také mohlo dojít k jeho kontaminaci různými nečistotami. U plastů z použitých výrobků existují v podstatě čtyři možnosti jejich recyklace: -
Materiálová recyklace
-
Chemická recyklace
-
Surovinová recyklace
-
Energetická recyklace
Materiálová recyklace: Pro co nejúčinnější využití surovinového a energetického vkladu polymerního materiálu je předurčena materiálová (nebo též fyzikální) recyklace. Materiálová recyklace zahrnuje postupy spočívající v mletí upotřebených výrobků za vzniku drtě. Pokud se jedná o kontaminovaný odpad, je nezbytné zařadit do procesu i mytí popřípadě plavení drtě. Poté následuje sušení a případná regranulace. Drtě a regranuláty se používají podle svého složení a znečištění na výrobu méně náročných výrobků, v lepším případě lze získaný recyklát přidávat k panenskému plastu a opětovně zpracovávat na kvalitní výrobek. Tento způsob recyklace je pro termoplasty zvláště vhodný. Zahrnuje procesy od nejjednoduššího mletí upotřebených výrobků a následné tepelně mechanické zpracování meliva pro výrobu nových výrobků až po kompatibilizační postupy v tavenině sloužící k přípravě vícesložkových materiálů ze směsí odpadních plastů. Obecně je materiálová recyklace založena na dodávce tepelné a mechanické energie a aditiv (stabilizátorů, barviv případně i plniv) pro přetvoření odpadní suroviny na nový materiál s mechanickými i estetickými vlastnostmi blízkými panenskému polymeru. Může-li recyklát v dané oblasti nahradit v aplikační oblasti hodnotný panenský plast, tedy má-li požadovanou jakost, je
15
ekonomická bilance této recyklace příznivá. Na operace čištění, separace cizích látek a zdrojů kontaminace, mletí a přetavení se spotřebuje přibližně 15% ekvivalentní energie panenského materiálu. Ekonomický efekt recyklace se však strmě snižuje s omezováním praktického uplatnění recyklátu v důsledku jeho nižší kvality. Kvalita recyklátu je silně závislá na charakteru vstupní suroviny. Pravděpodobnost získání kvalitního recyklátu klesá v řadě: -
typově tříděná vstupní surovina, např. MOSTEN 52 412,
-
druhově tříděná vstupní surovina, např. PE-LD,
-
částečně tříděná vstupní surovina,
-
netříděná surovina.
Typem se rozumí plast označený obchodním názvem a kódem specifikace, se zakódovanými vlastnostmi, zpracovatelností a aplikačními možnostmi, například MOSTEN 52 412. Druhem je myšleno základní rozdělení plastů podle chemického složení a molekulární struktury, například PE-HD, PE-LD, PA 66, PA 6 a podobně, to znamená bez označení původu, výrobce a obchodního názvu. Největším zdrojem takového plastového odpadu jsou použité plastové obaly a výrobky krátkodobé životnosti především z domácností. Směs plastů z tohoto komunálního odpadu se skládá přibližně z 60% polyolefinů, dále styrenových plastů, polyethylentereftalátu a malých podílů polyvinylchloridu a polyamidů. Takové odpady patří mezi tzv. neutříděnou surovinu a jejich využití pro materiálovou recyklaci je omezené. Recyklace typově nebo druhově tříděného plastového odpadu je poměrně široce využívána již v závodech pro výrobu a zpracování plastů při zhodnocení tzv. technologického odpadu. Tento typ odpadní suroviny je obvykle složen z materiálu odpadajícího jako nezbytný důsledek výrobního nebo zpracovatelského procesu, např. z podílu granulátu o nestandardních rozměrech granulí (tzv. „podsítné“ a „nadsítné“ podíly) z výroby materiálu, vtokových systémů odstraněných při adjustaci vstřikovaných výrobků nebo ořezů hran vytlačovaných folií a desek a dále pak z výrobků vyřazených při výstupní kontrole. Odpadní surovina je v nejjednodušším případě pouze rozemleta, obvykle je však znovu granulována. Získaný recyklát je pak přidáván k panenskému polymeru a opětovně zpracován na konečný výrobek. V některých případech je nutné nahradit částeční úbytek tepelných stabilizátorů polymeru po jeho prvotním zpracování, čili stabilizovat recyklovaný materiál, aby nebyla ohrožena kvalita výrobku. Odpadní plasty pocházející z komunálního sběru jsou však obvykle netříděné. Pro zpracování směsného plastového odpadu se často využívá pro tento účel zvlášť vyvinuté technologie „down-cycling“. Jedná se o míchání směsi plastů v tavenině ve speciálním extruderu 16
s vysokou hnětací účinností a bezprostředním vytlačováním taveniny do formy. Výhodou tohoto způsobu zpracování odpadních směsí je, že lze poměrně snadno získat i výrobky o poměrně velkém objemu. Nevýhodou jsou však nepříliš dobré mechanické vlastnosti finálního recyklátu, který tak může v aplikacích konkurovat pouze levným druhům dřeva nebo betonu. Tento způsob recyklace je vhodný pro výrobu masivních výrobků, jako jsou různé typy stavebních dílců (např. pro sloupky zpevňování svahů a břehů, zatravňovací panely pro zpevnění odstavných a parkovacích ploch, kabelové kanály), přepravních palet a dalších výrobků s podobnými (tj. nízkými) estetickými a pevnostními nároky. Ekonomická bilance tohoto způsobu recyklace plastů se často pohybuje na hranici rentability. Z dosavadních výsledků výzkumu je zřejmé, že za určitých podmínek je možné získat materiál o poměrně vysoké užitné hodnotě i ze směsi použitých plastů. Klíčovým problémem recyklace plastových směsí je účinná kompatibilizace jejich složek. Kompatibilizací se rozumí postup vedoucí ke zvýšení snášenlivosti mezi nemísitelnými termoplasty ve směsi snížením mezifázového napětí, tedy postup, který vede ke zlepšení soudržnosti a tedy ke zlepšení mechanické pevnosti výsledného směsného materiálu. Kompatibilizační postupy byly vyvíjeny pro získání vícefázových polymerních materiálů se speciálními vlastnostmi, mohou však být i použity pro recyklaci odpadních plastů. Aditivní postup
kompatibilizace
je
založen
na
přídavku
speciálních
přísad,
nazývaných
kompatibilizátory složek směsi. Užití kompatibilizátorů má však i svá omezení. Je to především poměrně vysoká cena aditivních kompatibilizátorů, problematická zpracovatelnost reaktivně kompatibilizovaných směsí a také účinek kompatibilizačních systémů omezený jen na určité kombinace určitých polymerů. Univerzální kompatibilizátor libovolné směsi polymerů není (a zřejmě ani nebude) dostupný. Vzhledem ke složení směsných plastových odpadů z komunálních zdrojů je zřejmé (a praktické zkušenosti to také dokládají), že materiál o prakticky využitelných vlastnostech je možné získat pouze kompatibilizací jejich polyolefinické frakce. Separace polyolefinické ze směsi odpadních plastů je po technické stránce velice snadno proveditelná. Jedná se o tak zvanou flotační metodu neboli odplavení vodou. Polyolefiny na rozdíl od ostatních plastů ve vodě plavou.kompatibilizací polyolefinů oběma uvedenými postupy byla v posledních dvou desetiletích
věnována
značná
pozornost.
Bylo
zjištěno,
že
účinnými
aditivními
kompatibilizátory různých kombinací polyolefinů jsou blokové i statistické ethylenpropylenové
kopolymery, studovány však byly i reaktivní systémy na bázi organických
peroxidů nebo záření. Všechny výše uvedené způsoby hodnocení odpadních polyolefinů jsou i prakticky využívány. Nejnovější způsob reaktivní recyklace je založen na radikálových 17
reakcích složek polyolefinické směsi s kapalnými polybutadieny a byl úspěšně vyzkoušen na různých druzích skutečných směsí odpadních polymerů v průmyslovém měřítku. Chemická recyklace: Materiálová recyklace není racionálně využitelná pro všechny druhy vstupní suroviny. Některé polymery jsou ze své podstaty zvlášť náchylné k degradaci při opakovaném zpracování, což komplikuje jednak samotné technologické provedení recyklace a jednak významně zhoršuje kvalitu recyklátu. Dalším faktorem komplikujícím využití materiálové recyklace je požadavek na poměrně vysokou čistotu vstupní suroviny. V takových případech může být racionálním východiskem chemická recyklace. Chemická recyklace je založena na chemickém rozkladu polymeru na produkty o podstatně nižší molární hmotnosti (oligomery), nebo až na monomerní jednotky a dalším chemickém zpracování takto získané suroviny. Nejvýznamnější výhodou tohoto způsobu recyklace jsou poměrně nízké nároky na vstupní čistotu odpadních plastů. Nevýhodou jsou naopak poměrně vysoké investiční nároky na technologické zařízení a praktická uskutečnitelnost jen v podmínkách chemického průmyslu ve spojení s již existujícími procesy (např. s polymerační jednotkou). Nejjednodušším případem chemické recyklace je tepelná depolymerace. Některé polymery při vysokých teplotách podléhají degradaci tzv. zipovým mechanismem, kdy se z konců polymerních řetězců postupně odštěpují monomerní jednotky. Takový mechanismus tepelné degradace vykazuje např. polystyren (PS) nebo polymethylmethakrylát (PMMA). Získané monomery je možné po vyčištění bez zvláštních problémů opět polymerovat na panenský polymer původní kvality. V současné době je tento proces jen v omezené míře využíván pro recyklaci polymethylmethakrylátového organického skla. Produktem rozkladu je methymethakrylát, který je následně polymerován na panenský PMMA. Poměrně malá spotřeba tohoto materiálu a tedy i malý podíl v plastovém odpadu nevede k rozšiřování popsaného recyklačního postupu.
Většího praktického významu doznaly procesy založené na rozkladu polykondenzátů účinkem vybraných nízkomolekulárních látek, označované jako solvolýza. Tímto způsobem je možné recyklovat materiály na bázi polyamidů (PA), polyurethanů (PU) a zvláště pak lineárních polyesterů, např. polyethylenterftalátu (PET). Podstatou solvolytického je obrácení vratné polykondenzační reakce směrem k odbourávání monomerních jednotek z řetězců polymeru. Stále většího praktického významu pak nabývá tento postup pro recyklaci PET, hlavně
18
v souvislosti se stále se zvyšujícím objemem odpadního PET z nápojových lahví. Společností DuPont vyvinutá technologie, označovaná jako „PETRETEC“ umožňuje zpracovávat odpadní PET znečištěný až 10% cizorodých látek. Specializovaný závod na recyklaci PET technologií „PETRETEC“ byl ve státě Tennessee uveden do plného provozu již v roce 1995. Kromě solvolýzy mohou být lineární polyestery rozkládány také na principu reesterifikace přebytkem příslušného diolu. Výsledkem takového rozkladu je směs oligomerů, vlastnosti (dané střední molární hmotností) je možné poměrně snadno řídit dávkováním diolu do reakční směsi. Prakticky je využíván tento princip při glykolýze PET na oligomerní produkty, které jsou využívány jako surovina pro výrobu polyesterových pryskyřic, nátěrových hmot nebo u polyurethanových lehčených materiálů. Na rozdíl od methanolýzy PET, která snese i poměrně masivní znečištění, je glykolýza PET poměrně citlivá na přítomnost cizorodých látek. Ekonomická bilance chemické recyklace je negativně ovlivněna hlavně velmi vysokými investičními náklady na specializovanou recyklační jednotku. Investovat do výstavby specializované recyklační jednotky je ekonomicky schůdné pouze v případě bezpečného zajištění dostatečného objemu vstupní suroviny a příslušného objemu odběru pruduktu (recyklátu). Praktické zkušenosti ukazují, že spodní hranicí rentabilnosti jednotky na recyklaci je kapacita cca 5 kt/rok. Za předpokladu, že odpad je dodáván do recyklačního závodu za nulovou cenu (například na náklady producentů odpadu) jsou výrobní náklady na tunu odpadu z odpadní suroviny zhruba stejné jako v případě jeho výroby z původních petrochemických surovin. Surovinová recyklace: Ze silně znečištěných směsí různorodých plastových složek, např. z frakce komunálního plastového odpadu o hustotě vyšší než 1 g/cm3 není už prakticky možné získat recyklací hodnotnější materiál než vlastní surovinovou bázi. Principem surovinové recyklace jsou termicky destrukční procesy rozkládající polymerní složky vstupní suroviny na směs plynných a kapalných uhlovodíků. Výstupní produkty surovinové recyklace jsou tedy energeticky využitelný plyn a směs kapalných uhlovodíků využitelných jako topné oleje, nebo jako petrochemická surovina. Surovinové zhodnocení odpadních plastů může být provedeno chemickým postupem hydrogenace (vysokotlaký katalytický proces), nebo pyrolýzy (nízkotlaký proces, vyšší teplota). Produktem hydrogenačních procesů jsou převážně kapalné uhlovodíky, pyrolýzní procesy vedou k plynným produktům a koksu. Firma Shell pak vyvinula originální postup
19
přeměny plastového vstupu na syntézní plyn (směs oxidu uhelnatého a vodíku). Jako hlavní výhody tohoto procesu jsou uváděny nízké nároky na kvalitu plastového vstupu a širokou využitelnost syntézního plynu v chemickém průmyslu. Technologicky i ekonomicky jsou výhodné postupy založené na společném zpracování odpadních plastů s uhlím. Při tomto způsobu zpracování se využívá schopnosti uhlí předat vodík. Společné zpracování uhlí a odpadních plastů umožňuje využít následujících postupů: -
společná pyrolýza
-
společné zplynění
-
společné zkapalnění.
Společná pyrolýza plastové odpadní suroviny s uhlím je z uvedených postupů nejméně náročná na investice do technologického zařízení a předpokládají se i nejnižší provozní náklady. Touto cestou lze získat kromě plynných produktů, které jsou zužitkovány při krytí energetických nároků procesu a poměrně nízkého podílu kapalných produktů hlavně koks, který se vyznačuje zvláště velkým specifickým povrchem. Praktickými zkouškami bylo prokázáno, že takto vyrobený koks má velmi vysoké adsorpční účinky a je zvláště vhodný pro čištění odpadních vod a vzduchu. Za nejnadějnější se dnes považuje společné zkapalnění, i když je to investičně nejnákladnější technologie. Produkuje převahu nasycených uhlovodíků, v podstatě lehkou nasycenou ropu. Přístup k využití odpadních plastů se v různých zemích liší. V současné době se v Německu spíše preferuje společné zplynění (s kyslíkem a vodní parou), ve Spojených Státech je vývoj orientován na společné zkapalnění. Ve Francii se nepovažuje za perspektivní ani jeden druh zhodnocení odpadních plastů a preferuje se pouze jejich energetické využití společným spalování s uhlím. Posledním způsobem recyklace je energetické využití jinak nevyužitelného plastového odpadu. Podstatou metody je spalování (obvykle společně s uhlím) ve speciálně konstruovaných topeništích. Užitečným výstupem je tepelná energie. Vhodně navržené topeniště a technologické podmínky spalování vylučují možnost vzniku toxických plynných produktů při spalování plastů například dioxinů. Ekologicky závadné produkty spalování, vznikající zejména z PVC , polyamidů, polyurethanů a pryží, jsou ze směsi spalin vhodně neutralizovány především na pevnou formu. Například chlorovodík uvolněný spalováním PVC je vázán do tuhého chloridu vápenatého, síra z pryží na inertní síran vápenatý (sádra do stavebnictví) a oxidy dusíku z polyamidů jsou převedeny na nezávadné dusíkaté soli. Surovinová a chemická recyklace patří svojí povahou do pochodů chemické recyklace a nejsou příliš vhodné pro široké použití. 20
Energetická recyklace: podstatou energetické recyklace je využití tepelné energie vznikající při spalování jinak nevyužitelného plastového odpadu. Plasty se spalují ve speciálně konstruovaných topeništích, obvykle společně s uhlím. Třídící linka: O samotný proces recyklace se stará třídící linka. Na začátku linky jsou plasty vyseparovány od ostatního odpadu. Plasty je dále možno lisovat a exportovat ve formě lisovaných balíků. Druhý způsob je mletí, při kterém vznikají tzv. drtě, které je možno dále ještě různými způsoby upravovat. Nejčastěji se drtě perou (exportovány pak jsou jako prané drtě), suší (exportovány jsou jako sušené drtě) či je možné je ještě aglomerovat nebo regranulovat a výstupem pak jsou aglomeráty a regranuláty.
21
3. Likvidace plastů : 3.1. Průběh metody likvidace plastů PWI : Jednou z nejmodernější metod likvidace plastového nerecyklovatelného odpadu je proces Plastic Waste Injektion (PWI). Tento proces představuje účinnou likvidaci plastového odpadu, který je uváděn výfučnami do vysoké pece. Pyrolýza plastů, probíhající za vysoké teploty, pak zajistí dokonalou likvidaci plastů. Tento technologický proces byl vyvinut známou lucemburskou inženýrskou firmou Paul Wurth S. A. ve spolupráci s organizací Der Grune Punkt – Duales Systém Deutschland AG, která se zabývá zběrem obalového odpadu v Německu a je proto ideálním zdrojem vyseparovaného plastového odpadu. Do směsky se používají směsné plastové odpady, které nejsou vhodné pro materiálovou nebo surovinovou recyklaci. Směs určená k spálení v pecích obsahuje různorodé typy plastů. Připravuje se z ní směska s obsahem minimálně 90 hm. % plastů. Největší podíl ve směsy představují polyolefiny, jichž je minimálně 70 %. Jde o směs polythylenu (PE-HD, PE-LD, PE-LLD, PE-UHMW a další) a polypropylenů (PP), max. 26 hm. % směsi polystyrenů (PS), polykarbonátů (PC), polyesterů (PET, PBT), akrylátů (PAK, PAN, PMMA) a jiných plastů. Maximálně čtyřmi procenty jsou zastoupeny technické plasty a elastomery jako jsou PVC, polyamidy, polyuretany, fluorové polymery aj. Podstatným požadavkem je, aby směs obsahovala minimum halogenů, dusíku a síry. Celkový obsah chloru a fluoru ve směsce je omezen na max. 2 hm. %. Také další složky jsou limitovány: obsah kovů na max. 1 hm. %, nespalitelný zbytek při 650 oC z minerálních plniv na max. 4,5 hm. % a obsah vlhkosti na max. 1 hm. %. Směs plastových dílů se mele na granulát velikosti zrna pod 10 mm se sypnou hmotností min. 0,3 kg.dm-3 a dopravuje pneumaticky do zásobníku, k vážení a do násypky. Z násypky proudí ejektorem stlačeným vzduchem do injektoru, jimž se vstřikuje do vysokopecního větru s teplotou 1200 oC. S větrem prochází směska výfučnami do pracovního pásma vysoké pece s teplotou plamene 2000 – 2300 oC. Množství, které je možné dávkovat, se liší podle jednotlivých druhů plastů. U polystyrenu je to 150 až 180 kg na tunu tekutého kovu. Technické a nízkovýhřevné plasty se dávkují v množství až 100 kg na tekutého kovu. Pro srovnání: uhlí se dávkuje do 250 kg na tunu tekutého stavu.
22
3.2. Účinnost metody PWI : Účinnost procesu a pyrolýzy závisí na teplotě plamene na konci výfučny, která je dána množstvím plastu vstřikovaného do pece a jeho výhřevností. Největší výhřevnost mají neplněné polystyreny, polyolefiny a polyestery. Na nejnižší úrovni nacházíme technické plasty a plasty plněné sklem a minerálními plnivy. Výhodou tohoto procesu je, že vlivem velmi vysoké teploty větru s obsahem 22 % kyslíku začíná spalování již před vstupem do vysoké pece. V pracovním prostoru vysoké pece pak probíhá dokonalá pyrolýza spalin plastů. Po prostupu směsky s rudou a koksem výsledný plyn obsahuje oxid uhelnatý, oxid uhličitý, vodík, vodní páru a případně čpavek a sirovodík. Na rozdíl od spaloven odpadu a vlivem nízkého podílu halogenů ve směsce nepřekračují emise polychlorovaných dibenzodioxinů a dibenzofuranů PCDD/F (jako toxický ekvivalent TE) ve spalinách vysokopecního plynu hodnotu 2 pg.m3 , a proces PWI tak splňuje nejpřísnější evropské předpisy na ochranu ovzduší. Pro provozovatele vysokopecních zařízení je proces i ekonomicky zajímavý z hlediska intenzifikace procesu výroby surového železa. V současné době hledá firma Paul Wurth S.A. možnosti procesu PWI pro likvidaci plastových odpadů s větším podílem technických plastů a méněhodnotných hodnotných halogenovaných plastových odpadů.
4 Pohled na recyklaci: 4.1 Budoucnost je v recyklaci: Výroba automobilů se stala za poslední desítky let rozhodujícím průmyslovým odvětvím v rozvinutých zemích světa. Výrobci automobilů jsou nesmírně silným průmyslovým odvětvím a to je například vidět na případu Německa, kdy je tak či onak spojena s výrobou automobilů celá třetina HDP. Na získání surovin a přímo na výrobu jednoho auta je třeba kolem 150 GJ energie. Přibližně 800 GJ se spotřebuje na jeho provoz. Hmotnostně je na výrobu jednoho auta třeba kolem 1500 kg kvalitních materiálů a po dobu jeho provozu vzniká asi 500 kg odpadu. Globálně se na výrobu automobilů spotřebuje ročně 86 mil. tun materiálů. Očekává se, že tato hodnota do roku 2005 stoupne na 90-92 mil. tun a potom začne spotřeba klesat asi na 78 mil. tun okolo roku 2020, ale bude se již vyrábět zhruba dvakrát více aut. Tyto údaje jasně ukazují, proč se výrobci automobilů nyní velmi zabývají recyklací.
23
Tlak na recyklaci, to není jen pud sebezáchovy výrobců, ale především tlak veřejnosti na tvorbu životního prostředí. Je to také přirozená vlastnost šetrnosti, protože každému musí být líto takového plýtvání, když už jsme vyrobili kvalitní materiál z původních surovin. Navíc nepotřebujeme recyklovat jen auto, které už je vyřazené z provozu. Jsou zde také náhradní díly: kabely,sedadla,baterie nebo stěrače či dokonce části karoserie, které se již dnes vyrábějí z plastu. Při počtu aut, které jsou v provozu, není množství potřebných náhradních dílů vyrobených z plastů zanedbatelné.
Dnes žije v průmyslových rozvinutých státech zhruba 1,4 – 1,6 mld. lidí, mnohem větší část populace je v rozvojových zemích. Nepředpokládáme, že je pro lidstvo možné zabezpečit v Čině, Africe nebo Jižní Americe podobnou hustotu automobilového provozu jako v rozvinutých zemích, i když i tam bude počet aut růst v souvislosti s rozvojem jejich ekonomických činností. Dnes v těchto zemích připadají 1 – 3 auta na 1000 obyvatel (kromě hlavních měst, kde je samozřejmě hustota mnohem vyšší). Existují zcela reálné trendy, kdy se některé komunity chtějí uzavřít před civilizačními tlaky, protože si nechtějí osvojit vztah k průmyslové výrobě. Proto už ani nemají šanci do ní nějakým způsobem zasáhnout. Auto, televizor nebo rádio pro ně vždy bude “ černá skříňka “ , s niž mají nějakým způsobem zacházet.
Auto je vlastně návykové: kdo už ho měl, nechce se obvykle tohoto pohodlí vzdát. Průmyslové země se postupně vyvíjejí k demografickému zmenšování rodin. Předpokládá se, že až 25% obyvatel bude žít samostatně a každý bude mít svoje auto. Tím bude do jisté míry (z hlediska potřeby vyrábět) vyváženo to, že počet obyvatel se v Evropě snižuje. Výrobci vidí v tomto trendu šanci, jak udržet v provozu výrobní kapacity (nejen) na náhradní díly. Momentálně ročně přibývá v průmyslových státech kolem 5 - 7 % aut a asi 3 % se vyřazuje. Proto se zdá,že stav výroby v EU je setrvalý a roční výroba 14 až 16 mil. aut ročně bude pokračovat dále. V USA má 75 % rodin nejméně dvě auta. U nás je vlastnictví auta stále ještě postaveno na rodinné filozofii (jedna rodina, jedno auto). Ale stejně jako v západní Evropě bude vývoj spíše směřovat k tomu, aby každá dospělá osoba vlastnila jedno auto menších rozměrů.
24
Pro další vývoj v této oblasti by bylo dobré udržet koncept rozvinuté hromadné dopravy. Cestující využívající tzv. propojené lístky, se z místa A do místa B dostane nejrychleji a nejlevněji pomocí městské dopravy. Dnešní vývoj však směřuje k zvyšujícímu se počtu aut a tím se zde objevuje otázka zda se výrobci snaží zvýšit množství dílů, které jsou recyklovanější než díly předchozí. Zatím se však spíše řeší příčiny, než důsledky. Je to dáno vývojem. Dříve konstruktéry zajímalo, aby motor vůbec fungoval, potom, aby auto vypadalo hezky a bylo pohodlné. Dnes už lidé chtějí auto nejen pohodlné a výkonné, ale také energeticky úsporné a schopné recyklace.
Bez úspor materiálu i energie by nebyla situace růžová. Nyní mají auta hmotnost kolem 1200 kg. Do roku 2015 by běžné auto v Evropské unii mělo mít 500 – 700 kg, spotřebu kolem 3,7 litru na 100 km a bude recyklovatelné nejméně na 90 %. Zatímco se dříve řešila otázka recyklovatelnosti jen z hlediska jednotlivých dílů, nyní se k nim už přistupuje systematicky při konstrukci. Každý návrh auta má už dnes zabudovanou ekonomiku recyklace. Konstruktér musí najít takové řešení, aby nekombinoval takové materiály,
které nejsou společně
recyklovatelné, kabely řeší s ohledem na budoucí recyklaci, volí mezi vhodnými materiály. Nejvhodnější z tohoto hlediska jsou ocel, guma a sklo, horší jsou termosety. Nejhůř se recyklují slitiny s hořčíkem nebo hliník, proto se používají stále ještě málo. Trend do budoucna naznačuje, že by měl výrobce dostat licenci na výrobu automobilů od státu (včetně určitého cenového zvýhodnění) jen tehdy, když jeho výrobek bude plně recyklovatelný. Výrobci jsou tak donuceni spolupracovat s recyklátory. Ke splnění určitých podmínek je nebude nutit stát, ale tento průmysl. Stejně jako mají dnes vlastní systém servisů nebo zkušeben, budou mít i systém akreditovaných zpracovávatelů a recyklátorů. V této oblasti je i možnost rozvoje pracovních míst. Ve výrobě automobilů se počet pracovních příležitostí nezvyšuje, přestože se aut vyrábí víc. Výroba je velmi efektivní, některé závody dnes vyrábějí více než 100 aut na jednoho zaměstnance za rok (v Japonsku je to i 160). Pracovní příležitosti proto budou vznikat v jiných, příbuzných oblastech.
Autu trvalo zhruba sto let, než dosáhlo kvazi-dokonalosti. Počítače potřebovaly k podobnému vývoji ani ne 50 let a technologii mobilních telefonů stačilo jen deset let. Teď už bude technický rozvoj automobilů navenek stagnovat, respektive nebude tak bouřlivý. U aut jde dnes hlavně o snížení emisí CO2. Na to však musíme změnit celý motor. Jde o to, za jakou cenu a s jakými náklady. Je pravda, že fosilní paliva potřebujeme na různé výrobky, spalování 25
je nejbarbarštější způsob využití této suroviny. Ale není zatím alternativa, čím tento velký tok nahradit. Ročně se spotřebuje kolem 3,5 mld. tun ropy. Takový objem nelze ze dne na den nahradit něčím jiným.
Alternativa jiného pohonu než spalovacího motoru je nereálná a nepravdivá. Nedovedu si představit, jak všech 730 mil. aut, která jsou nyní v provozu, nahradit elektromobily. Tolik mědi na potřebné kabely ani nemáme. Proto je možné kombinovat určité pohony nebo uvažovat o přenosu energie elektrickou trakcí. Možnou cestu vidím v hybridním pohonu, který kombinuje spalovací motor a elektromotor, i když tato varianta stále ještě produkuje CO2. Také se zkouší použít různých palivových článků na bázi výroby vodíku přímo v autě – ale to je alternativa, která je o 100 % dražší než současné pohony. Stejně jako využití plynu pro motory jsou jen pro přechodné období, než bude připraven čistý pohon na vodík, který produkuje jen vodní páru.
Porovnáním ČR s ostatními státy v problematice životního prostředí přijdeme na to, že co se tyče hustoty automobilů, zaostáváme oproti rozvinutým zemím asi o patnáct procent. Z hlediska řešení problémů životního prostředí zaostáváme dvacet let, i když se v poslední době naše situace poměrně zlepšila. Například v produkci SO2 se již blížíme evropskému standardu. Naopak v produkci NO2 jsme hluboko pod touto produkcí v zemích OECD, díky tomu však budeme mít méně potíží z deklarací z Kjóta. Problém vidím v tom, že oni (země EU, Japonska i USA) za těch dvacet let postoupily v ochraně životního prostředí až k analýze životního cyklu strojů, což je vidět v tempu zavádění ISO 14000. V roce 1995 například mělo v Japonsku společností ISO 14000. U nás jsou dnes jen desítky společností. Měli také čas si vypracovat legislativu. Náš stát jen dobíhá. My s nimi prožíváme problém globalizace a budujeme závody 21. Století. To, na co se oni měli čas průběžně a přiměřeným tempem připravit, my musíme stihnout mnohem rychleji.
4.2 Možnost recyklace u autovraků : Automobil je považovaný za velký znečisťovatel životního prostředí a to hlavně ve formě vyřazených automobilů a autovraků. V současnosti se podíl plastů na celkové hmotnosti automobilu pohybuje v průměru od 10 do 15 %, z objemového hlediska až do 30 % a z hlediska ceny až do 20 %. Specifikovat, či naopak zevšeobecnit vztah aplikace plasty – automobil, není dost dobře možné. I když jsou určité konstrukční, které se v plastovém
26
provedení používají prakticky v každém automobile, platí proto zásada, že každá automobilka si pro každý typ, každý model vybírá novou řadu sortimentu plastových dílů jak z hlediska konkrétního výrobku, tak i z hlediska použitého plastu. Nejsou ojedinělé ani případy, kdy se klasický materiál nahrazuje plasty a naopak.
V dnešní době rychlým tempem narůstá podíl používaní plastů v automobilech, narůstá počet nově vyrobených vozidel, ale také vyřazených vozidel a tím samozřejmě narůstá objem plastového odpadu což se stává velkým problémem společnosti. Tento stav si vynutil vznik různých programů podporující recyklaci a další využívání plastových odpadů z autovraků. Tyto programy se však v ČR rozběhly až počátkem 90 let. V současnosti se podle statistik a dostupných informací ve světě recykluje v průměru až 75 % materiálů z aut. Jde však hlavně o kovy – ocel, litina, hliník a ne o neželezné kovy. Asi 25 % materiálů se deponuje. Jsem jsou zahrnuty hlavně plasty, gumy, sklo a další materiál. V Evropě v souladu se směrnicemi je snaha snížit tento podíl po roce 2015 na 5 % z celkového objemu použitých plastů.
Posledních 8 – 10 roků se už při vývoji nových typů automobilů klade velký důraz na recyklovatelnost použitých plastových prvků. I proto si některé plasty s vynikajícími vlastnostmi, ale prakticky nerecyklovatelné neudržely svoje pozice. Výrobci automobilů v EU chtějí například podle informačních zdrojů snížit do roku 2002 nevyužitelné, nerecyklovatelné odpady na 15 % a do roku 2005 až na 5 % z celkového objemu použitých plastů. Tak jako při recyklaci odpadů z plastů všeobecně i tu platí, můžeme recyklovat roztříděný, jednodruhový odpad a vytvářet z něho technicky náročné výrobky. Na druhé straně můžeme recyklovat směs plastového odpadu, přičemž výrobky z něho mají jen určitý, úzce ohraničené použití. V případě směsi různých plastů hraje velmi významnou úlohu i vzájemná snášenlivost, kompatibilita, jako i nesnášenlivost, nemísitelnost jednotlivých typů plastů. Prakticky každá recyklace plastového odpadu je velmi citlivá na přítomnost různorodých, neplastových příměsí – například kovů, gum apod. V tomto ohledu jsou díly používané v automobilech málokdy bez daných neplastových materiálů.
27
5. Závěr: Recyklace je důležitou součástí našich životů. Bez ní by se odpady jen hromadily a veškeré přírodní zdroje by byly zanedlouho vyčerpány. Díky tomu se přírodní zdroje sice budou stále dál využívat, ale už ne v takovém množství. Tím se šetří příroda i naše ekonomika bude v rovnováze. Především recyklace plastů přináší neomezené možnosti, především s ohledem na možnost mnohonásobné recyklace. Suroviny jako papír, kovy, bioodpad atd. jsme se již naučili zpracovávat velmi úspěšně. Navíc přirozený rozklad těchto materiálů nepůsobí tak výrazné škody na životním prostředí jako právě plasty. Například PVC výrobek se může rozkládat i více než 200 let. Lze předpokládat, že ceny surovin na světovém trhu stále porostou. Recyklací je možné cenu nových výrobků výrazně snížit při současném příznivém působení na naše životní prostředí. Recyklace se zcela jistě bude stále více stávat nedílnou součástí našich životů.
5.1 Závěr v Anglickém jazyce: Recycling is an important part of our lives. Without recycling waste would just accumulate and all natural resources could be quickly used up. We will always make use of natural resources, but not in such high quantity. Throught this, our nature will be saved and also our economics shall be good. Above all, recycling plastics bears limitless possibilities with the possibility of multiple recyclings. Raw materials like paper, metals, bio-waste etc. we have already learned to process very successfully. In addition, these materials waste are so damaging on life and the environment like plastics. For example PVC can stay in the ground for more than 200 years. It is possible to suppose that the prices of raw naterials on the world’s markets will always grow. With recycling it is possible to reduce the price of new produckts with environmental issues becoming so important. Recycling will surely have a more and more intergral part of our lives.
5.2 Zdroje použité literatury: -
Internet
-
Budoucnost je v recyklaci, Odpady
-
Plasty ve vysoké peci, Odpady
-
Možnost recyklace u automobilů, Odpady
28
