Historie bioplastů

Bioplasty nejsou zdaleka takovou novinkou, jak by se mohlo na první pohled zdát. Bioplasty se vyvíjejí a používají již téměř 200 let. To přineslo úspěchy, ale také neúspěchy, které dohromady tvoří cenné poznatky. Růst ekologických výrobků napříč průmyslovými sektory přinesl bioplastům nové příležitosti. Předpona bio- však nezaručuje bezpodmínečnou udržitelnost těchto materiálů. Historie nám nabízí odstrašující případy, kdy výroba bioplastů vedla k ekologickým katastrofám. Znalost těchto událostí nám pomáhá řídit současný vývoj nových materiálů a mít na paměti širší souvislosti ekologické výroby bioplastů.

Ti, kdo si nepamatují minulost, jsou odsouzeni k tomu ji opakovat.
George Santayana

První plasty byly vyrobeny na biologické bázi

Prvními komerčně používanými plasty byly bioplasty. Syntetické plasty (na ropné bázi) se objevily na počátku 20. století, ale jejich komerční využití začalo až po 1. světové válce, zatímco bioplasty se začaly komerčně využívat v polovině 19. století.

Ebonit, gutaperča, latex

Ebonit vzniklý vulkanizací přírodního kaučuku byl poprvé představen v roce 1851 jako náhrada ebenového dřeva. Stejně jako přírodní kaučuk lze extrahovat i gutaperču a latex. Gutaperča byla klíčovým materiálem pro tepelnou izolaci podmořských telegrafních sítí spojujících britské kolonie. Během několika desetiletí byly stromy gutaperči téměř vyhubeny. Sběr gumy a latexu ze stromů byl nebezpečnou prací, stejně jako následné zpracování kaučuku – dělníci byli při vulkanizaci vystaveni toxickým výparům, což vedlo k neurodegenerativním poruchám. Plynný disulfid uhlíku, který byl hlavní příčinou onemocnění dělníků, se používá také při výrobě viskózy.

Celuloid

Celuloid byl poprvé vyroben v roce 1856 jako levná náhražka slonoviny, želvoviny a perleti pomocí reakce nitrocelulózy s kafrem. Celuloid se používal také pro výrobu fotografických filmů. Rozvoj fotografie a kinematografie na konci 19. století způsobil zpustošení tchajwanských lesů, v nichž se kafrovník těžil. Celuloid nahradil slonovinu, ale přesto nedošlo k poklesu lovu slonů. Celuloid je vysoce hořlavý a výbušný – jeho výroba byla spojena s mnoha pracovními úrazy.

Viskóza

Viskóza je textilní vlákno vyrobené z celulózy, které bylo představeno v roce 1884 jako náhrada hedvábí. Viskóza zaznamenala velký boom během druhé světové války a dodnes je oblíbeným textilním materiálem. Výrobu viskózy provázelo odlesňování národního lesa Tongass na Aljašce a znečišťování životního prostředí dioxiny, těžkými kovy a polychlorovanými bifenyly.

Galalit

Galalit vznikl v roce 1897 reakcí formaldehydu a kaseinu, což je bílkovina obsažená v mléce, a odstartoval revoluci ve výrobě knoflíků. Během druhé světové války byla výroba galalitu omezena kvůli nedostatku mléka a následně byl galalit vytlačen syntetickými plasty.

Příchod petrochemického průmyslu

Roku 1907 byl z fenolů a formaldehydu vytvořen bakelit. Bakelit byl prvním z řady syntetických plastů, které postupně vytlačily původní bioplasty díky lepším materiálovým vlastnostem a nízké ceně. Druhá světová válka urychlila rozvoj petrochemického průmyslu a zaměření na plasty vyráběné z ropy. Válečná léta poukázala na nevýhody bioplastů v konkurenci s potravinářskou výrobou – prioritou bylo zabezpečení potravin a krmiv a bioplasty byly nahrazeny plně syntetickými plasty. Výroba plastů nikoliv ze samotné ropy, ale z vedlejších produktů petrochemického průmyslu ještě více snížila výrobní náklady. To způsobilo odklon od bioplastů, jejichž výrobní náklady a materiálové vlastnosti nemohly konkurovat výrobkům na bázi ropy. V posledních desetiletích, kdy se společnost potýká s nepříznivými dopady plastového znečištění a výroby plastů, zažívají bioplasty renesanci. Do popředí zájmu se dostaly zejména biologicky odbouratelné materiály a hlavním kritériem jejich výroby je udržitelnost.

Citace

Altman, R. The myth of historical bio-based plastics. Science. 2021, 373(6550): 47. doi: 10.1126/science.abj1003.