Jaka przyszłość czeka plastik? Sprawdź pomysły wynalazców

Przed ludzkością stoją poważne wyzwania natury ekologicznej. To już dawno przestała być kwestia jakiejkolwiek ideologii czy tego, by było po prostu ładniej. Jeśli nie zaczniemy działać, to świat zmieni się na gorsze. Wśród wspomnianych wyzwań jest m.in. problem plastikowych odpadów.
Niestety zostawiamy ich po sobie bardzo dużo. Nie chodzi tylko o drobne śmieci, na które możemy natknąć się w trakcie miejskiego spaceru. Na odpady możemy natrafić także w lesie – im bliżej dużego miasta, tym jest ich więcej. Idziemy na grzyby i zamiast nich znajdujemy reklamówki, butelki, opakowania po chipsach, tacki po grillu (a nawet same grille) itp. Nie ma znaczenia, czy jest to zwykły las, czy rezerwat. Śmieci znajdujemy też na górskich szlakach, w mazurskich jeziorach i na nadmorskich plażach. Przez naszą lekkomyślność odpady, zamiast być przetwarzane, trafiają na łono natury.
Obecnie szacuje się, że w samych morzach i oceanach naszej planety znajduje się przynajmniej 150 milionów ton plastikowych odpadów. I z każdym rokiem ich przybywa. Od 4,8 do 12,7 mln ton.
Odpady, które trafiają do wód, to problem dla zamieszkujących je organizmów, które giną przez ich spożycie, zaplątanie się w nie lub w wyniku uduszenia nimi. Do tego zwierzęta są narażone na działanie substancji chemicznych zawartych w odpadach. A przez nie również my, bo skażone ryby i owoce morza lądują na naszych stołach.
To także problem dla gospodarek na całym świecie. Z danych opracowanych przez Biuro Analiz Parlamentu Europejskiego wynika, że koszty związane z odpadami morskimi wynoszą od 259 do 695 milionów euro – głównie w rybołówstwie i turystyce. Dochodzi do tego kwestia klimatu. Plastik poddawany recyklingowi to mniejsza emisja CO2 – każdy 1 milion ton przetworzonego plastiku to działanie porównywalne do tego, jakby z dróg zniknął 1 milion aut(dane pochodzą z propozycji dyrektywy unijnej „Single-use plastics and fishing gear: Reducing marine litter”).
Plastik w morzach inspiracją
Te przerażające informacje przemówiły do wyobraźni Arkadiusza Brzeskiego, który opracował pomysł wynalazku nazywanego przez niego ekoasfaltem. Do jego produkcji chciałby wykorzystywać piasek i plastikowe odpady.
– Nad tym projektem zacząłem myśleć na poważnie, kiedy gdzieś przeczytałem, że w tej chwili w oceanach jest więcej plastiku niż ryb. Ja bardzo lubię żeglować i pomyślałem sobie, że to jest nie do pomyślenia! Zamiast w ławicę ryb wpływać w ławicę butelek PET?! To ja uprzejmie dziękuję! – mówi w rozmowie z Onetem wynalazca.
Butelki PET nie są jednak największym zmartwieniem. Jak wynika z informacji zebranych w ramach wspomnianego unijnego raportu, znaczącym problemem są rzeczy drobne: niedopałki papierosów, plastikowe patyczki kosmetyczne, opakowania po słodyczach i chipsach, sztućce, słomki, mieszadełka itp. Jak podkreśla wynalazca, jego asfalt jest rozwiązaniem jak najbardziej ekologicznym, a przy tym spełnia wszystkie wymogi tradycyjnego asfaltu.
– Pomyślałem sobie: a gdyby tak stopić te butelki i dodać do nich piasku? To, co powstanie, powinno być trwałe, a jednocześnie szorstkie, czyli takie, jaki asfalt powinien być. Spróbowałem i udało się! – opowiada Arkadiusz Brzeski.
Jak powstawałby ekoasfalt? Plastik – i to jak podkreśla wynalazca: dowolny, czy to butelki PET, czy opakowania po produktach spożywczych, jak na przykład jogurt – topi się do płynnej konsystencji. Kiedy osiągnie taki stan, należy dodać substancję wypełniającą, jak ziemia czy piasek (a nawet gruz). Brzeski tłumaczy, że z połączenia tych składników po ostygnięciu powstanie materiał stabilny chemicznie i mechanicznie.
– Do czasu ostygnięcia można kształtować go walcem drogowym. Warstwa takiej nawierzchni w zależności od grubości stygnie około pół godziny. Potem jest niepalna, odporna na warunki atmosferyczne oraz mechaniczne – tłumaczy Brzeski.
Innowator przekonuje, że przeprowadził testy, które wykazały, że tak powstała nawierzchnia jest odporna na temperaturę ponad 800 stopni Celsjusza. Zwraca też uwagę na to, że może przetrwać nawet kilkaset lat. Brzeski opracował także maszynę do produkcji specjalnej masy. Jej założenia są bardzo proste. Składa się ona z dwóch młynów: jednego na plastik i jednego na piasek. Po przejściu przez młyny składniki mieszają się w podstawionym kontenerze.
Według Brzeskiego ekoasfalt wytrzymuje takie naprężenia jak klasyczny asfalt. Warunek jest jeden – proporcje plastiku do piasku muszą być równe, 50 do 50. Ile to kosztuje? I tu są same plusy. Zbudowanie metra kwadratowego drogi z takiego materiału miałoby kosztować około 30 złotych. To ponad trzy raz taniej niż przy tradycyjnym asfalcie. Wynalazca twierdzi, że jego pomysł rozwiązuje problem plastikowych odpadów.
– To mogłoby być doskonałe rozwiązanie dla na przykład większości wysp – zaznacza Brzeski. – Stamtąd śmieci trzeba wywozić statkami, a to jest bardzo kosztowne. A gdyby przestawić się na moją nawierzchnię, problem rozwiązałby się sam – przekonuje Brzeski.
Holenderski pomysł na plastikowe drogi
Polak ze swoim pomysłem na ekoasfalt nie jest jedyną osobą, która wpadła na to, by wykorzystywać plastikowe odpady do budowy dróg.
Holenderska firma KWS opracowała metodę wytwarzania nawierzchni drogowej z plastiku pochodzącego w stu procentach z recyklingu. Autorzy pomysłu Anne Koudstaal i Simon Jorritsma przekonują, że z lekkiego tworzywa można budować prefabrykaty. Niczym elementy bloku wielkiej płyty. Ich połączenie i położenie jest łatwe i szybkie. Dużą zaletą tej metody jest to, że gotowe elementy można kłaść także na terenach piaszczystych i podmokłych.
Jak twierdzi firma, panele są odporne na niekorzystne warunki pogodowe i są w stanie wytrzymać zarówno niskie, jak i wysokie temperatury. Od -40 do +80 stopni Celsjusza. Testy wykazały, że ich żywotność jest wyższa niż w przypadku tradycyjnych dróg asfaltowych. To oznacza, że wymagałyby rzadszych napraw. To z kolei usprawniłoby transport, bo ograniczyłoby ewentualne korki spowodowane przez roboty drogowe.
Dodatkowym plusem jest fakt, że każda płyta jest pusta w środku, a przestrzeń tę można wykorzystać! Na przykład do tymczasowego przechowywania wody, zapobiegając w ten sposób podtopieniom podczas ekstremalnych opadów. Co więcej, przestrzeń tę można by przeznaczyć na kable i rury. Dzięki czemu nie byłoby ryzyka ich uszkodzenia w trakcie wykopów, gdy na przykład zaszłaby potrzeba ich naprawy. Producent podaje, że istnieje wiele innych możliwych zastosowań, w tym instalacja czujników lub ładowanie elektryczne pojazdów. Na poniższym filmiku można zobaczyć, jak wygląda budowa takiej drogi.
Metoda „Plastic Mana”
Taki przydomek ma prof. Rajagopalan Vasudevan, który jest profesorem chemii w Thiagarajar College of Engineering w Maduraj w Indiach. Opracował technologię, która wykorzystuje odpady z tworzyw sztucznych i mieszanki podgrzewanego bitumenu. Pierwszą drogę zbudowaną w ten sposób położył w 2002 roku na terenie swojej uczelni.
– Ten odcinek drogi jest trwały po dziś dzień – stwierdził w rozmowie z „The Better India”.
Do stworzenia nawierzchni można wykorzystać plastikowe torby, kubki, opakowania po chipsach, herbatnikach, czekoladach itp.
– Jest wiele zalet używania odpadów sztucznych do budowy dróg. Proces jest łatwy i nie wymaga zastosowania żadnych nowych maszyn. Na każdy kilogram kruszywa zużywa się 50 gramów bitumu, z czego jedna dziesiąta to odpady z tworzyw sztucznych. To zmniejsza ilość zużywanego asfaltu. Plastik zwiększa wartość kruszywa i poprawia jakość nawierzchni. Zużycie dróg zmniejszyło się w dużym stopniu – mówi prof. Rajagopalan Vasudevan.
Profesor podkreśla, że w trakcie procesu produkcji nie dochodzi do uwalniania toksycznych gazów. Kolejnym plusem jest to, że do zbudowania nawet krótkiego odcinka drogi potrzeba sporo plastiku, co sprawia, że w środowisku jest mniej odpadów.
Prof. Vasudevan przekazał swoją technologię za darmo indyjskiemu rządowi, a dzięki jego metodzie do stycznia zeszłego roku położono 100 000 km dróg z wykorzystaniem plastiku w 11 indyjskich stanach, m.in. Kerala, Maharashtra i Tamil Nadu.
To po części dzięki niemu w listopadzie 2015 r. indyjskie ministerstwo transportu drogowego wydało zalecenie, by w większości obszarów miejskich do budowy dróg wykorzystywać odpady plastikowe.
Hindusi inspirują Szkotów
Indyjskim rozwiązaniem, chociaż nieco bardziej prowizorycznym, zainspirował się pewien szkocki inżynier. Gdy Toby McCartney podróżował po południowych Indiach, zobaczył, jak prowizorycznie łata się dziury za pomocą plastikowych odpadów. Wkładano je do środka i podpalano, a stopniała masa uszczelniała krater.
McCartney nie wiedział wtedy o rozwiązaniach prof. Rajagopalana Vasudevana, zaczął pracować nad własnym, które nieco różni się od metody profesora. Jednak ostatecznie efekt jest taki sam – w środowisku jest mniej odpadów, a zbudowana w ten sposób nawierzchnia jest bezpieczna dla środowiska, trwalsza i bardziej wytrzymała niż ta wykonana z tradycyjnego asfaltu. Do tej pory z jego rozwiązania skorzystano przy budowie dróg w Wielkiej Brytanii, Nowej Zelandii, Australii, Kanadzie.
– Koniec końców plastik to świetny produkt. Ma długą żywotność, co jest problemem, jeśli traktujemy go jako odpad, ale okazuje się zaletą, jeśli chcemy, by taki produkt funkcjonował jak najdłużej – mówi Toby McCartney w rozmowie z CNN.
Płytki z plastikowych odpadów
Ekoasfalt to niejedyne rozwiązanie, które udowadnia, że plastik można traktować jako surowiec. I to wręcz bardzo efektywny. Tajwański inżynier Arthur Huang stworzył Trashpresso – mobilną linię technologiczną, maszynę do przetwarzania plastiku na płytki, które mogą zostać wykorzystane jako materiał budowlany lub nawet ozdobny.
Całą linię zaprojektowano tak, by miała jak najmniejszy wpływ na środowisko. Dlatego głównym sposobem jej zasilania są panele słoneczne. W ciągu sześciu godzin pracy Trashpresso zużywa około 40,5 kW energii i przerabia do 300 kg plastiku. Całość jest mobilna i mieści się w 12-metrowym kontenerze!
Jak to działa? Najpierw odpady są szatkowane, następnie myte i osuszane – poziom wilgoci zmniejszany jest do minimum, co zapewnia, że produkt będzie wysokiej jakości. Masa jest formowana w odpowiedni kształt, a potem trafia do pieca, który ją utwardza. Gotowe płytki – małe sześciokąty foremne – można wykorzystać jako izolację podłogi, wykończenie ściany czy nawet jako dekorację. Na stronie trashpresso.com podane są nie tylko materiały, które urządzenie przetwarza, ale także to, ile trzeba ich zużyć do wyprodukowania jednej płytki, na przykład 5 butelek PET, 40 opakowań po ciasteczkach czy 50 plastikowych toreb.
Cegły lepsze niż klasyczne
Plastik jako materiał budowlany chce też wykorzystywać Peter Lewis z Nowej Zelandii. Stworzył on Blockera, maszynę do tworzenia cegieł z plastikowych odpadów. Co ciekawe, przetwarza ona każdy rodzaj surowca i nie wymaga przy tym wstępnej segregacji. Materiał, który powstaje w efekcie obróbki, nazwano RePlast i chociaż podstawowym założeniem jest produkcja cegieł, to można nadawać mu dowolne kształty. Firma By Fusion, do której należą patenty na maszynę i materiał, podaje, że cegły wykonane w ten sposób mają doskonałe właściwości izolacyjne, zarówno jeśli chodzi o ciepło, jak i dźwięk. Co istotne, proces produkcji jest w pełni ekologiczny i emituje aż o 95% mniej gazów cieplarnianych niż w przypadku cegieł wykonywanych z betonu.
Obecnie firma By Fusion wdraża kolejną generację swojego rozwiązania i chwali się, że współpracuje z samorządami w Ameryce Północnej, Australii, Nowej Zelandii, Europie i Afryce Południowej. Zaczynali powoli i dosyć skromnie, bo od budowy barier drogowych i murów. Niedawno przy użyciu cegieł z RePlastu postawiono wieżę ratowniczą na kalifornijskiej plaży. Zastosowania dla RePlastu są ogromne i firma cały czas pokazuje kolejne, próbując przebić się do szerszej świadomości.
Polskie paliwo ze śmieci
Inne zastosowanie dla plastiku znalazła polska firma Handerek Technologies, która produkuje z odpadów … paliwo! Opracowana przez nią technologia pozwala przerabiać plastik na paliwa ciekłe o takiej samej jakości jak ropa naftowa czy benzyna. Najważniejsze jest to, że w niskociśnieniowym procesie przetwarzane są odpady plastikowe, których nie da się poddać dalszemu recyklingowi.
Technologia jest opłacalna ekonomicznie i nie wymaga żadnych dotacji, a dodatkowo jest samowystarczalna energetycznie i nie generuje nieużytecznych odpadów jako produktów ubocznych. Z kilograma odpadów można wydobyć litr paliwa płynnego, takiego jak olej napędowy EN590, benzyna EN228 czy paliwo lotnicze.
– Nawet jeżeli przerobimy cały plastik, to powstałe z niego paliwo będzie stanowić jedynie 3% globalnej produkcji ropy. To za mało, by móc oferować je na stacjach benzynowych. W roboczej wersji europejskiej dyrektywy o biopaliwach znajduje się jednak zapis, że do biopaliw zalicza się również paliwa produkowane z odpadów, w tym z plastiku. W tej sytuacji wielcy odbiorcy będą zmuszeni brać część paliwa od nas, dzięki czemu spełnią przyszłe unijne wymogi – zauważa Susan Kim-Chomicka, prezes Handerek Technologies.
Plastik surowcem przyszłości
Takich rozwiązań jest znacznie więcej i niezależnie od tego, czy powstają w przydomowych garażach, czy w zaawansowanych laboratoriach, to każde ma szansę pomóc nam w odmianie losu naszej planety. Warto pamiętać, że nie tylko takie zaawansowane technicznie pomysły mogą to zrobić.
Każdy z nas we własnym domu też. Wystarczy, że butelkę PET po wodzie czy napoju wrzucimy do odpowiedniego pojemnika lub worka. Wtedy po przejściu procesu recyklingu na powrót stanie się czymś przydatnym. Warto o tym pamiętać i nie myśleć o plastiku jako odpadzie, ale jako o surowcu, do którego lepszego wykorzystania możemy się wszyscy przyczynić.