Vědci řeší inovace v segmentu plastů

I když se problematikou plastů zabývám od roku 1965, jsem při současném sledování dění z různých zdrojů překvapen množstvím nepřesných informací, ale často i kontroverzních nebo nepodložených názorů. Např. v únoru letošního roku byla ve Washingtonu zveřejněna 84-stránková publikace “Plastics and Health“, která uvádí graf o světové spotřebě plastů v roce 2050 ve výši 1,8 milionu tun.

Obrázek má zřejmě za cíl vyburcovat veřejnost ke zvýšené pozornosti z hlediska zdravotních aspektů těžby ropy a plynů, vlastní výroby plastů, jejich aplikacím a řešením odpadů po skončení jejich aplikační životnosti. Pochybuji, že graf vychází ze seriózních údajů, spíše se jeví jako matematická prolongace vývojové křivky o spotřebě plastů v období 1950 –2013.

Taktéž některá nepodložená tvrzení, např. o 170 nebezpečných látkách při frakování /těžbě břidlicových plynů/, nebo o prokázané karcinogenitě styrenu, kterého se vyrábí ročně téměř 30 mil. tun, mají charakter nevědeckých tvrzení.

To evropská Science Advice for Policy by European Academies se zaměřila na problematiku mikroplastů /www.sapea.inf/a v lednu publikovala seriózní údaje k tomuto problému. Na stránkách www.politico.eu jsou zveřejněny články na téma Plasty v našich tělech, Plasty, které nás zachraňují, nás také mohou zranit a Proč nevíme, zda jsou plasty bezpečné.

Obrázek. Světová produkce plastů v období 1950 -2050 v milionech tun. Uvnitř obrázku podíly v regionech v roce 2013. Zdroj Plastics and Health.  

Za významnou informaci z vědecké branže považuji sdělení amerických vědců z MIT, publikované v časopise Nature Communication, že vyvinuli polyetylenovou folii, která vede teplo lépe než kovy. Dosud byly plasty vnímány jako izolátory. V roce 2010 tým vědců oznámil, že připravili tenké vlákno polyetylenu, které měřilo jednu setinu průměru lidského vlasu a bylo 300-krát vodivější než standardní polyetylen. Ten má, stejně jako ostatní plasty, strukturu neuspořádané spleti makromolekul, která ztěžuje proudění tepla.

Vědcům se následně podařilo pomocí speciálního rozpouštědla „rozmotat“ spleť makromolekul, roztok pak vypustit na desku chlazenou kapalným dusíkem. Po ztuhnutí polymerního filmu, tento ve speciálním zařízení vytvarovali do tenké folie. Tato folie dosahuje hodnoty vedení kolem 60 Watů na metr a stupeň Kelvina. Standardní PE vykazuje hodnotu O,1 až O,5, keramika 30, ocel 15 a diamant 2 000. Navrhli uplatnění takto upravených PE folie í pro odvádění tepla z notebooků nebo mobilních telefonů.

Mexičtí vědci z Technologické university Querétaro a Purdue University objevili způsob převedení PE odpadu na uhlík, který může být použit jako anoda v lithiových bateriích. Proces nazvali solvotermální sulfonace.

Začátkem května proběhl ve Stuttgartu největší evropský veletrh pro moderní technologie výroby baterií, nazvaný Battery Show. Akce se zúčastnily významné plastikářské firmy. Německý Covestro představil díly pro lithiové baterie z polykarbonátu, které poskytují dobrou ochranu proti nárazu při splnění požadavku na nehořlavost V-0 dle UL 94.

Německá firma Lanxess nabízela pro aplikace v bateriích kryty, držáky, konektory, rámy z polyamidů nebo PBT /polybutylentereftalatu/. Belgický Solvay vyvinul plastové díly ze superinženýrských plastů jako náhrady za kovy. Výrobce extruderů německé formy Coperion představila linku na kontinuální výrobu katodových nebo anodových plastů a separačních folií.

Ke zkrácení doby vývoje speciálních plastů dle požadavků zákazníků spojily své síly výrobce plněných inženýrských plastů Lanxess s americkou společností Citrine Informations. Cílem pilotního projektu je prozkoumání potenciálu využití umělé inteligence při urychleném vývoji receptur skleněnými vlákny plněných inženýrských plastů. Firma Lanxess zahájila již v roce 2017 proces digitalizace, takže využije značné množství dat k optimalizaci a zrychlení vývoje produktů až o poloviny normálního času. Zákazníci jsou výrobci automobilů a letadel.

Začátkem května publikovali vědci z americké Lawrence Berklay National Laboratory v časopise Nature Chemistry zprávu, že vyvinuli nový plast, který se dá recyklovat, aniž by došlo ke zhoršení vlastností recyklátu. Jedná se o polydiketonamin /PDK/, pro který hledají uplatnění, avšak současně nalezli způsob jeho rozkladu po skončení životnosti působením některých kyselin.

Takto získaný monomer lze opět polymerizovat. Informace na mne působí jako by vědcům uniklo, že způsob demonomerizace klasických polymerů typu PET, PS, polyolefiny a dalších se v některých státech realizuje v poloprovozních i provozních měřítcích.

Podle studie OSN ke globálním megatrendům z loňského roku bylo za posledních 50 let zaregistrováno více než 100 miliónů nových organických a anorganických látek. Jestliže v roce 1965 bylo tempo registrací 2,5 minuty, v roce 2016 se interval zkrátil na 1,4 sekundy. A tak stojí před vědci významná výzva k posouzení vlivu chemikalií na zdraví lidstva a ekologii planety.

Foto: ilustrační/ Pixabay