Méně než třetina plastového odpadu v Evropě se recykluje, a to převážně mechanicky. Zbytek se většinou spálí nebo skončí na skládce, přestože jde o materiál vyrobený z ropy. Chemická recyklace nabízí cestu, jak do výroby vrátit i plasty, které mechanicky zpracovat nejde.
Jak funguje mechanická recyklace
Mechanická recyklace plast vytřídí, umyje, podrtí, roztaví a znovu zpracuje na granulát. Molekuly polymeru přitom zůstávají v podstatě stejné, mění se jen tvar materiálu. Je to jednoduchá a energeticky úsporná cesta, a pokud je plast čistý a jednodruhový, má přednost.
Má ale své podmínky. Potřebuje čisté a vytříděné proudy jednoho druhu plastu, protože směs různých polymerů se při tavení nespojí v kvalitní materiál. Každým dalším přetavením se navíc vlastnosti plastu zhoršují.
Kde mechanická recyklace končí
Velká část plastového odpadu tyto podmínky nesplňuje. Typicky jde o čtyři skupiny materiálů.
- Směsné plasty z tříděného sběru, které nejde ekonomicky rozdělit podle druhů.
- Znečištěné plasty, například obaly se zbytky potravin nebo použité zemědělské fólie.
- Vícevrstvé obaly, ve kterých je několik různých materiálů pevně spojených v jedné fólii.
- Zbytky z třídicích linek, které zůstanou po vytřídění kvalitních frakcí.
Pro tyto materiály dnes zbývá hlavně spalování nebo skládka. Zákon č. 541/2020 Sb. ale od roku 2030 zakazuje skládkovat recyklovatelný a využitelný odpad, takže hledání jiné cesty se týká stále více firem i obcí. Pro ty, kdo dnes za odstranění takového odpadu platí, se tím otevírá otázka, zda z něj nemůže být surovina.
Jak pyrolýza uzavírá kruh
Chemická recyklace, označovaná také jako surovinová nebo terciární, nepracuje s tvarem plastu, ale s jeho molekulami. Při pyrolýze se plast zahřeje na 400–600 °C bez přístupu kyslíku a dlouhé polymerní řetězce se rozštěpí na kratší uhlovodíky. Páry zkondenzují na olej, nezkondenzovaný podíl tvoří plyn a v reaktoru zůstane malé množství pevného uhlíku. Podrobněji proces popisuje článek Co je pyrolýza a jak se liší od spalování.
Olej pak putuje do petrochemie, kde se krakuje na monomery, například ethylen a propylen. Z nich se polymerací vyrábějí nové plasty, které se chemicky neliší od plastů vyrobených z ropy. Plast se tak vrací do oběhu bez ztráty kvality, kterou přináší opakované přetavování.
Podle výrobce technologie má pyrolyzní olej až o 40 % nižší uhlíkovou stopu než stejná surovina z ropy. Pro recyklační bilanci je ale podstatné, kam olej putuje: za recyklaci se počítá jen návrat do výroby materiálů, spálení oleje v kotli nebo kogenerační jednotce je energetické využití. Obě cesty srovnáváme v článku K čemu slouží pyrolyzní olej.
Které plasty se hodí a které ne
Pyrolýze nejlépe vyhovují polyolefiny a polystyren, tedy plasty složené jen z uhlíku a vodíku. U PET a PVC je situace jiná: kyslík v PET a chlor v PVC zhoršují kvalitu oleje a chlor navíc vytváří kyselé plyny.
| Plast | Typické zdroje | Vhodnost pro pyrolýzu |
|---|---|---|
| PE (polyethylen) | fólie, obaly | vhodný |
| PP (polypropylen) | obaly, kelímky | vhodný |
| PS (polystyren) | kelímky, obaly | vhodný |
| PET | lahve, vaničky | jen malý podíl, jinak oddělit předem |
| PVC | profily, trubky | jen malý podíl, jinak oddělit předem |
Kovy, sklo a kámen se v reaktoru nerozloží a vlhkost snižuje účinnost. Složení odpadu proto ověřujeme analýzou ještě před studií proveditelnosti, protože na něm závisí výtěžnost i to, jakou úpravu bude materiál před vstupem potřebovat.
Co z plastů vznikne
Hmotnostní bilance průmyslové linky pro plasty je 63 % oleje, 34 % plynu a 3 % uhlíku. Olej má výhřevnost kolem 39 MJ/kg, motorová nafta pro srovnání asi 43 MJ/kg, takže i když nesměřuje do petrochemie, má hodnotu jako palivo. Produkty registrované podle nařízení REACH se prodávají jako výrobky, nikoli jako odpad.
Plyn spaluje kogenerační jednotka, která pokryje vlastní spotřebu linky asi 380 kW, takže linka nepotřebuje trvalou přípojku k síti. Uhlík se dá využít jako sorbent do filtrů, přísada do betonu nebo průmyslová surovina.
Mechanická a chemická recyklace si tedy nekonkurují. Mechanická zpracuje čisté a jednodruhové plasty, pyrolýza převezme to, co by jinak skončilo ve spalovně nebo na skládce. Dohromady dokážou vrátit do oběhu větší část plastů, než zvládne každá z nich samostatně.
Pokud řešíte, kam s plasty, které mechanická recyklace nezpracuje, vyzkoušejte orientační výpočet v kalkulačce na stránce o pyrolýze.