Překvapivý způsob, jak zlepšit ekologickou stopu plastů

Moderní společnosti používají obrovské množství plastů a většina z nich je vyrobené ze surovin pocházející z rafinace zemního plynu nebo ropy. Okolo světa 390.7 milionů metrických tun nového plastu se vyrábí každý rok a na každý vyrobený kilogram připadají emise skleníkových plynů ve výši dvou kilogramů v CO₂ ekvivalenty. Roční výroba plastů má tedy uhlíkovou stopu, která je o 65.5 % tak velká, jako ta, kterou vytváří roční spotřeba benzínu v USA. Existují bioplasty, které by mohly snížit tuto uhlíkovou stopu, ale jsou poměrně drahé a v současnosti mají pouze okrajové aplikace. Teoreticky lze recyklovat mnoho plastů, ale ve skutečnosti je dosaženo pouze malého procenta tohoto potenciálu. Velká část plastů tak končí na skládce nebo v ještě horším scénáři „konce životnosti“. Pro tyto problémy s odpadem a uhlíkovou stopou neexistuje žádná „stříbrná kulka“ a bude nutné použít více strategií.

Ale pravdou je, že plasty nezmizí, protože hrají tolik důležitých rolí. Potřebujeme tedy způsob, jak tyto potřeby naplnit, ale s menším dopadem souvisejícím s výrobou primárních plastů. Na konferenci bylo představeno jedno velmi povzbudivé řešení Klimatická konference COP27 v Egyptě. Nabízí způsob, jak výrazně snížit uhlíkovou stopu mnoha plastových předmětů a snížit používání původního plastu o více než polovinu, aniž by byla ohrožena jejich funkčnost nebo ekonomika. Bylo by spravedlivé říci, že tato strategie „skáče“ – protože doslova zahrnuje sedimentární druh kamene. Komercializuje ji soukromě vlastněný start-up s názvem Okeanos® a označené jako „Made from Stone™“.

Funguje to tak, že 50 až 70 procent pryskyřice na petrochemické bázi v plastovém předmětu je nahrazeno patentovanou formulací uhličitanu vápenatého – hojného a obnovitelného přírodního minerálu, který lze získat po celém světě a je aktivní složkou vápenec. Uhličitan vápenatý je také to, co tvoří 97 % vaječných skořápek a také mušlí. Když je produkt vyroben s použitím podstatné části tohoto materiálu, snižuje efektivní uhlíkovou stopu předmětu o více než 50 %! Koncepce výroby poddajných, lehkých plastových předmětů z kamene je jistě kontraintuitivní a skutečnost, že to může být řešení typu „plug-and-play“ bez dalších nákladů, se může zdát až příliš dobré na to, aby to byla pravda. To je důvod, proč společnost Okeanos® pracovala roky na vývoji s potenciálními zákazníky, než byla zveřejněna s celým příběhem.

Určitý uhličitan vápenatý se historicky používal v plastech, ale pouze v rozsahu 10–15 %. V roce 2012 si Mary Lehrterová, materiální vědkyně společnosti Proctor & Gamble v důchodu, patentovala formu jemně mletého uhličitanu vápenatého se zvláštní velikostí a tvarem, která je ošetřena patentovanými přísadami pro usnadnění zpracování. Když jsou uhličitan vápenatý a přísady „složeny“ spolu s menším množstvím pryskyřice, může tento materiál snížit původní plast použitý k výrobě produktu o 50 % až 70 %. Tento proces lze provést na stávajícím výrobním zařízení a vyrobit produkt se stejnou nebo lepší funkčností. Jediným omezením je, že s takovým množstvím uhličitanu vápenatého není možné vyrobit plně transparentní produkt. Okeanos aktivně pracuje na snížení zbývajícího podílu plastu ve výrobku pomocí dalších pojiv a přísad. V současné době mohou být produkty Made from Stone™ formulovány pro tři scénáře konce životnosti, mohou být vyrobeny tak, aby splňovaly většinu recyklačních norem, mohou být biologicky rozložitelné s použitím aditiva nebo mohou představovat méně toxické a nižší dopady. produkt, pokud je uložen na skládce.

Okeanos byl spoluzakladatelem Florencio Cuétara, jehož rodina vlastní v Evropě tradiční španělskou společnost na balení občerstvení. Cuétara byl motivován řešit problémy s plasty, zejména poté, co se setkal s taškou vyrobenou jeho společností, když se věnoval svému koníčku potápění ve Středozemním moři. Druhý zakladatel, Dr. Russ Petrie, který pochází z Jižní Afriky, sdílí Cuétarovu vášeň pro moře. Jako ortopedický chirurg pro Los Angeles Chargers pracoval na náhradách vazů obsahujících uhličitan vápenatý a léčil Cuétarovu manželku. Slyšeli o Lehrterově patentu, licencovali jej v roce 2018 a přivedli ji na palubu jako viceprezidentka pro procesní inovace.

Obchodní model, který sledují, je spolupracovat s OMYA, předním výrobcem průmyslových materiálů, aby získali přístup k jejich celosvětové síti uhličitanu vápenatého. Poté identifikovali zpracovatelské partnery na bázi region po regionu, aby jej dodali ve formě pelet, které mohou společnosti vyrábějící plasty jednoduše vyměnit za své stávající původní plasty. To minimalizuje stopu spojenou s přepravou a zapojuje místní pracovníky. Provádějí společný výzkum s potenciálními zákazníky, aby zjistili maximální poměr uhličitanu vápenatého a další podrobnosti o složení, které budou fungovat pro jejich stávající vytlačovací nebo formovací zařízení. Mnoho společností, které zkoušely možnost Made From Stone™, zjistilo, že ušetří 5–10 % energie, protože nová směs taje při nižší teplotě.

Tento uhličitan vápenatý jako náhrada plastů funguje pro širokou škálu plastových předmětů, od pružných fólií přes ramínka na šaty až po balení potravin až po průmyslové aplikace, jako jsou zemědělské fólie a pevné předměty. Vzhledem k tomu, že tato technologie přináší prokazatelné snížení CO2 stopy, společnost Okeanos nastavila QR kód a podpůrné výpočty v nástroji LCA, aby pomohla malým i velkým hráčům začlenit tento příběh o klimatických akcích do svých marketingových programů. Například první komerční aplikace byla pro Coagronorte, družstvo 545 pěstitelů rýže v Kolumbii, kteří chtěli zlepšit svou obalovou stopu pro svou značku rýže Arroz Zulia a umožnit farmářům přístup k udržitelným technologiím, kterých by sami nemohli dosáhnout.

Spolupracují také s výrobci obalů používaných na sendviče a hamburgery, které brzy uvidíte ve velkých prodejnách rychlého občerstvení po celém světě. Vývojový proces také probíhá u mnoha největších výrobců plastů. Jednou z výzev, kterým společnost Made from Stone čelí, je upřednostnění dlouhého seznamu nových aplikací, které by mohly být prozkoumány. Jedním z nich jsou zemědělské plachty, které se používají jako bariéry proti plevelům, zadržují vodu a udržují plodiny, jako jsou jahody, čisté. Spolupracují se zemědělským výzkumným institutem IMIDA ve Španělsku na vypracování pomalého procesu degradace, který také zajistí „vápnění“ půdy, aby se zlepšilo její pH.

Do konce roku 2023 Okeanos doufá, že nahradí 25 tisíc tun petrochemických pryskyřic měsíčně. Jejich cílem je do roku 2025 nahradit 2.5 milionu metrických tun ročně s konečným cílem odstranit 1 gigatunu CO2 z procesu výroby plastů.