Nahradenie vzácnych surovín
Syntetické látky neboli vynájdené s cieľom vytvárať odpad. Boli vyvinuté na nahradenie prírodných materiálov, ktoré boli vzácne, drahé alebo technicky nevyhovujúce. V priebehu 19. storočia výrobcovia hľadali alternatívy k slonovine, rohu, korytnačiemu pancieru, kaučuku a šelaku. Celuloid sa osvedčil pri výrobe hrebeňov, rámov okuliarov, filmov a biliardových gúľ.
Belgicko-americký chemik Leo Baekeland v roku 1907 vyvinul bakelit, prvý úplne syntetický plast. Tento tepelne odolný materiál sa používal predovšetkým ako elektrický izolant. Polyvinylchlorid, polystyrén, polyetylén a nylon sa začali priemyselne vyrábať od 30. rokov 20. storočia. Tieto plasty boli ľahké, tvarovateľné, vodovzdorné a hygienické a dali sa vyrábať podľa jednotných štandardov. V 50. rokoch minulého storočia sa plast stal celosvetovým masovým výrobkom.
Pôvodným cieľom nebolo vytvárať produkty na jedno použitie, ale vyvinúť lacné univerzálne materiály, ktoré by neboli závislé od vzácnych prírodných zdrojov. Plasty sa stali odpadovým problémom v dôsledku ich masového používania v krátkodobých výrobkoch. Obaly a výrobky na jedno použitie spôsobili v druhej polovici 20. storočia prudký nárast objemu odpadu.
Keď sa trvanlivosť stáva problémom
Vlastnosti, vďaka ktorým sú plasty užitočné, zároveň spôsobujú problém s odpadom. Sú ľahké, tvarovateľné, odolné a lacné. Táto odolnosť sa však stáva nevýhodou, keď sa mimoriadne trvanlivé materiály používajú na výrobky s krátkou životnosťou. Podľa OECD takmer dve tretiny celosvetového plastového odpadu pochádzajú z výrobkov, ktoré sa používali menej ako päť rokov. Najväčší podiel na tom – až 40 percent – tvoria obaly.
V roku 2019 vyprodukovali USA 221 kilogramov plastového odpadu na osobu. Priemer v európskych krajinách OECD bol 114 kilogramov. Globálna výroba plastov sa v rokoch 2000 až 2019 zdvojnásobila, zatiaľ čo zber a spracovanie odpadu v mnohých krajinách nedokázali držať krok.
Priemyselne rozvinuté krajiny produkujú veľké množstvá odpadu, ale zároveň obchodujú s vyradenými materiálmi a vybudovali ziskové odvetvia zamerané na likvidáciu a recykláciu odpadu.
Chudobnejšie krajiny bez komplexných systémov zberu odpadu alebo recyklácie, naopak, strácajú väčšiu časť plastov, ktoré používajú, do životného prostredia. Prírodné materiály, ktoré sa dostanú do životného prostredia ako odpad, sa zvyčajne môžu rozložiť pôsobením enzýmov a mikroorganizmov a vrátiť sa do prírodných cyklov. Mnohým syntetickým plastom chýbajú štruktúry, na ktoré by mohli pôsobiť biologické procesy. Nerozkladajú sa. Pretrvávajú.
Väčšina viditeľného plastového odpadu v oceánoch preto pochádza z nedostatočného zberu a likvidácie. Odpad sa hromadí na otvorených skládkach alebo ho dážď splachuje do vodných tokov. Rieky ho potom odnášajú do mora. Ďalším zdrojom sú stratené rybárske siete a vlasce z rybárstva a lodnej dopravy.
Problém s mikroplastmi
Mnohé plasty sa skladajú z dlhých, chemicky stabilných polymérnych reťazcov, ktoré voda a mikroorganizmy nedokážu takmer vôbec rozložiť. Slnečné žiarenie, kyslík a vlny rozbijú fľaše, fólie a siete na menšie kúsky, ale plast nezmizne. Jednoducho sa rozpadá na čoraz menšie častice.
Mikroplasty sú častice s veľkosťou menšou ako päť milimetrov. Vznikajú z väčších predmetov alebo sa do životného prostredia dostávajú vo forme plastových granulátov, opotrebovaných pneumatík, cestných značiek a textilných vlákien. Podľa OECD sa členské krajiny tejto organizácie podieľajú na 14 percentách celkového množstva plastov, ktoré sa dostávajú do životného prostredia, avšak na znečistení mikroplastami sa podieľajú až 35 percentami.
Mikroplasty a ešte menšie častice sa šíria vo vodnom stĺpci, usádzajú sa v sedimentoch a sú pohlcované živočíchmi. Veľké predmety je možné vybrať. Odstránenie mikroskopických častíc je takmer nemožné. Viditeľný problém s odpadom sa tak stáva dlhodobou záťažou rozptýlenou po celom ekosystéme.
Viditeľné a neviditeľné škody
Podľa UNEP-u tvoria plasty najmenej 85 percent morského odpadu. Dôsledky sú obzvlášť závažné pre voľne žijúce živočíchy. Zvieratá sa zamotávajú do sietí a šnúr alebo mikroplasty požívajú spolu s potravou. Častice sa následne môžu opäť dostať do ľudského potravinového reťazca. Plastový odpad tiež pokrýva biotopy a prenáša organizmy na veľké vzdialenosti.
Bolo preukázané, že organizmy mikroplasty požívajú, hoci dlhodobé účinky na živočíšne populácie a ľudí sa ťažšie určujú. Častice môžu uvoľňovať prísady a na svojom povrchu prenášať iné látky. Ich účinky závisia od veľkosti, tvaru, druhu plastu, dávky a okolia.
Úplný rozklad plastu sa nemeria v rokoch, ale v desaťročiach či storočiach. Často sa uvádza, že úplný rozklad bežnej plastovej nákupnej tašky v prírode trvá desať až dvadsať rokov. Odhad pre fľašu na nápoje je približne 450 rokov a pre rybársku šnúru približne 600 rokov. Ide však len o hrubé odhady.
Americká Národná správa pre oceány a atmosféru (NOAA) uvádza, že čas potrebný na úplný rozpad je často neznámy. V mnohých prípadoch tieto údaje opisujú len to, ako dlho trvá, kým sa plast rozpadne na úlomky, ktoré už nie sú viditeľné. Problém tým však nezmizne.
Čo mení spaľovanie odpadu
Kontrolované spaľovanie odpadu ničí polymérne reťazce v plaste. Odpad, ktorý je riadne zozbieraný a buď bezpečne uložený na skládkach, alebo spálený, tak zostáva v rámci kontrolovaného systému nakladania s odpadom namiesto toho, aby sa dostal do životného prostredia.
Spaľovanie však nezabezpečuje, aby materiál zostal v rámci cirkulárnej ekonomiky. Surovina sa stráca a pri tomto procese vznikajú oxid uhličitý a tuhé zvyšky. Moderné zariadenia čistia spaliny a získavajú energiu, čo je hlavná výhoda tepelného spracovania. Napríklad v cementárňach a iných priemyselných zariadeniach môže odpad nahradiť časť paliva potrebného na výrobu procesného tepla.
V prípade nerecyklovateľných zvyškov je kontrolované tepelné spracovanie bezpečnejším konečným riešením ako otvorená skládka alebo vodný tok.
Prečo recyklácia nestačí
Celosvetová miera recyklácie na úrovni deväť percent už poukazuje na obmedzenia recyklácie ako univerzálneho riešenia. V roku 2019 bolo na celom svete na recykláciu vyzbieraných len 15 percent plastového odpadu a približne 40 percent z tohto množstva bolo počas spracovania vyradených ako zvyšky.
Recyklácia má zmysel vtedy, keď sa odpad opäť stane použiteľnou surovinou. Oddelené zvyšky, ktoré nikto nemôže opätovne využiť, zostávajú odpadom, aj keď boli riadne vyzbierané.
Zložitosť niektorých obalov bráni efektívnemu recyklovaniu. Zariadenia na triedenie odpadu narážajú na svoje limity pri obaloch obsahujúcich rôzne polyméry, farby, lepidlá a prísady. Viacvrstvové obaly zvyčajne kombinujú viacero materiálov, pričom niektoré plasty strácajú kvalitu pri každom spracovaní. Nový materiál je často lacnejší a predvídateľnejší a ponúka konzistentnejšiu kvalitu. Mechanická recyklácia preto funguje najlepšie s veľkými čistými tokmi odpadu z jedného materiálu, nie s malými množstvami viacvrstvového odpadu.
Existujú aj chemické procesy, ktoré rozkladajú plasty na ich zložky. Vyžadujú si však veľké množstvo energie a automaticky nevytvárajú nový materiál konzistentnej kvality.
Štúdia z roku 2020 demonštrovala rozklad polyetyléntereftalátu (PET), plastu používaného v mnohých fľašiach na nápoje, pomocou enzýmu. Tento proces však obmedzujú potrebné pridané látky.
Iné výskumné prístupy spočívajú v začlenení enzýmov do polyesteru s cieľom rozložiť plast. Teplo a vlhkosť následne aktivujú štiepenie polymérnych reťazcov, čím výrazne urýchľujú rozklad. Vedecké pokusy dosiahli takmer úplný rozklad na pôvodné stavebné bloky.
V prípade bioplastov pochádza uhlík úplne alebo čiastočne z biomasy. To však automaticky neznamená, že sú biologicky rozložiteľné. Kyselina polymliečna (PLA), bežne používaný bioplast, sa zvyčajne rozkladá len za podmienok priemyselného kompostovania. V mori chýbajú potrebná teplota a mikrobiálna aktivita. Na zabránenie jej hromadeniu v životnom prostredí je preto naďalej potrebná kontrolovaná likvidácia.
Zastaviť plasty skôr, ako sa dostanú do mora
Aby sa zabránilo tomu, že sa plast dostane do svetových oceánov, je potrebné zasiahnuť oveľa skôr. Technické opatrenia, ktoré sú k dispozícii na obmedzenie tohto problému, začínajú pôsobiť dlho predtým, ako sa kúsok plastu dostane do mora.
Výrobky môžu využívať menej materiálu a pozostávať z komponentov, ktoré sa ľahšie oddeľujú. Systémy záloh a spätného odberu dodávajú výrobkom hodnotu aj po použití a zabezpečujú ich častejšie vrátenie do recyklačného systému. Výrobcovia plastov môžu prispieť k financovaniu zberu a spracovania odpadu. V krajinách s neúplným zberom odpadu môžu pravidelné služby a bezpečné skládky znížiť priamy tok odpadu do vodných tokov. Riečne bariéry a odstraňovanie opustených rybárskych sietí z mora môžu odstrániť plasty skôr, ako sa rozpadnú na mikroplasty.
UNEP v roku 2023 vypočítal, že existujúce technológie by mohli do roku 2040 znížiť globálne znečistenie plastmi o 80 percent. Tento scenár kombinuje opätovné použitie, zlepšenú recykláciu, nahradenie problematických plastových zložiek a bezpečné spracovanie odpadu. Aj v takom prípade by však do roku 2040 bolo potrebné každý rok kontrolovane likvidovať približne 100 miliónov ton plastov s krátkou životnosťou.
Neexistuje žiadny univerzálny plast, ktorý by spájal trvácnosť pri používaní s rýchlym rozkladom po tom, ako sa dostane do životného prostredia, a je nepravdepodobné, že takýto plast niekedy vznikne. Riešenie znečistenia plastmi si preto vyžaduje rôzne riešenia pre rôzne materiály a spôsoby použitia.
Čistý odpad z jedného materiálu je možné mechanicky recyklovať, zatiaľ čo iné plasty možno rozložiť pomocou chemických alebo enzýmových procesov. Biologicky rozložiteľné materiály môžu ponúknuť alternatívu v prípadoch, keď je ťažké zabrániť ich úniku do životného prostredia. To, čo nie je možné recyklovať, sa musí bezpečne zlikvidovať, v mnohých prípadoch spaľovaním.
V konečnom dôsledku je najúčinnejšie riešenie zároveň to najjednoduchšie: predovšetkým zabrániť tomu, aby sa plasty dostali do životného prostredia.
