Degradace, zesíťování, roubování a oxidace: to jsou čtyři účinky ozařování plastového odpadu gama a elektronovými paprsky. Tím se mění jejich chemická struktura na molekulární úrovni a zefektivňujese recyklace.
To je řešení, které jaderná technologie nabízí v boji proti znečištění plastem, jedné z nejvážnějších hrozeb, jimž planeta čelí a jimž bude tento čtvrtek věnován Světový den životního prostředí pod heslem „Žádné plastové znečištění“.
V loňském roce svět vyprodukoval přibližně 400 milionů tun plastového odpadu. Organizace pro hospodářskou spolupráci a rozvoj předpovídá, že do roku 2060 se toto číslo téměř ztrojnásobí na jednu miliardu tun.
Na rozdíl od dvou klasických technik, mechanické a chemické recyklace, nabízí program NUTEC (Nuclear Technology for Controlling Plastic Pollution) třetí technologii pro řešení tohoto problému. Podporuje ho Mezinárodní agentura pro atomovou energii (MAAE), která do sledování mikroplastů v mořích zapojila 99 zemí a 52 zemí do vývoje alternativních recyklačních technik.
Ozařování za účelem opětovného použití
Podle MAAE je ozařování „velmi účinným“ nástrojem pro třídění recyklovaného plastu, který byl vymyt a rozdrcen.
Plast, který není biologicky rozložitelný, se skládá z různých typů polymerů – makromolekul. Ozařováním se z polymerů stávají plasty vhodné k opětovnému použití a výsledkem je čistší a hodnotnější plast.
Na jedné straně dochází k jejich degradaci. To usnadňuje opětovné zpracování odpadu.
Dalším účinkem je zesíťování, při kterém vznikají příčné vazby mezi molekulárními řetězci. Tímto způsobem lze zlepšit jejich vlastnosti.
Kromě toho ozařování zvyšuje kompatibilitu polymerů a usnadňuje restrukturalizaci plastového odpadu „roubováním“. A díky oxidaci se plast stává kompatibilním s tavením jiných plastů a s mnoha pojivy.
Po bleskové úpravě lze odpad použít k výrobě průmyslového zboží. Argentina, Filipíny, Malajsie a Indonésie již pracují s pilotními programy: železniční pražce, dřevěné kompozity a plasty pro bytovou výstavbu a palivo jsou některé z výrobků, které jsou výsledkem tohoto typu recyklace.
„Z výzkumu se tak přechází do reálného života,“ říká Azillah Binti Othman, pracovník MAAE pro radiační léčbu.
Po těchto testech by měl být program plně funkční do roku 2026.
Technologie pro 50 laboratoří
Podle MAAE může jaderná věda navíc také detekovat, sledovat a monitorovat plasty a mikroplasty v oceánu.
Za tímto účelem chce agentura rozšířit počet laboratoří po celém světě vybavených potřebnou technologií z 21 na 50. Zatím byla dvě z těchto zařízení, v Austrálii a Kuvajtu, označena jako referenční centra s pokročilými možnostmi v oblasti analýzy mikroplastů.
Pokročilé kapacity jsou k dispozici také v laboratořích v Belize, Brazílii, Chile, Číně, Ekvádoru, Spojených arabských emirátech a Panamě, stejně jako základní kapacity v dalších centrech v Kolumbii, Japonsku, Pákistánu, na Filipínách a v Thajsku.
MAAE má již od roku 2018 nástroj spolupráce se zeměmi Latinské Ameriky a Karibiku, REMARCO (Red de Investigación de Estresores Marinos-Costeros), který hledá vědecké důkazy o stavu mořského prostředí na pobřeží pomocí jaderných, izotopových a doplňkových technik.
Ve dnech 5. až 14. srpna se v Ženevě uskuteční druhá část pátého zasedání Mezivládního vyjednávacího výboru (INC), který se zabývá vytvořením právně závazného nástroje týkajícího se znečištění plastem, a to i v mořském prostředí.
Dopad na životní prostředí a hospodářství
Ozařování plastů má nejen potenciál snížit množství plastového odpadu, ale může také snížit závislost na primárních surovinách, což by zase mohlo snížit uhlíkovou stopu výroby plastů. Tento přístup by také mohl stimulovat oběhové hospodářství a vytvořit nové pracovní příležitosti v odvětví recyklace a nakládání s odpady.
Využití jaderné technologie pro recyklaci plastů by navíc mohlo být integrováno s dalšími iniciativami v oblasti udržitelnosti, jako je vývoj biologicky rozložitelných plastů a zlepšení energetické účinnosti recyklačních procesů.
Výzvy a úvahy
Navzdory svým přínosům čelí zavádění jaderného ozařování při recyklaci plastů značným výzvám. Patří mezi ně potřeba odpovídající infrastruktury, bezpečného nakládání s radiací a přijetí jaderné technologie veřejností. Kromě toho je zapotřebí jasná regulace a regulační rámec, aby bylo zajištěno bezpečné a efektivní využívání této technologie.
Je nezbytné, aby vlády, mezinárodní organizace a soukromý sektor spolupracovaly na překonání těchto výzev a maximalizovaly potenciál jaderného ozařování jako životaschopného řešení krize plastového odpadu.