Recyklace plastů ve strojírenské výrobě

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