Téma

Proč jsou „eko“ receptury tajné?

Zájem o šetrnější přístup k životnímu prostředí mezi designéry roste. Někteří z nich se kupříkladu vydávají cestou vlastního vývoje kompozitních „eko“ materiálů. Někdy si při tom vystačí s organickými zbytky, které vytvrdí vhodným pojivem – právě jeho složení je hodno pozornosti.

Proč jsou „eko“ receptury tajné?
Proč jsou „eko“ receptury tajné?

V zahraničí se environmentálně šetrný přístup stává nedílnou součástí kvalitních experimentálních materiálových projektů a jejich tvůrcům se za něj udělují významná ocenění. Učebnicovým příkladem v této kategorii je například nizozemská scéna. V České republice je prozatím mezi designéry vývoj a použití nově vyvinutých materiálů zakuklený, pomalu se však rozvíjí. Celosvětově rozšířeným problémem však zůstává praxe, při níž se širší uplatnění šetrného přístupu při produkci a spotřebě materiálů kříží s urputnou snahou vyždímat z nastupujícího trendu maximální zisk.

Boj s greenwashingem a pátrání po pravdivých informacích o vlastnostech materiálu a výrobku se mnohdy zdá být nadlidským úkolem. Ani zvídavý designér či spotřebitel se u produktů vyzdvihovaných právě s ohledem na jejich přírodní složení či 100% biodegradabilitu nemusí dozvědět, co přesně daný produkt, potažmo materiál, obsahuje, ani jak zaniká. U některých projektů může však být neúplnost dostupných informací poněkud problematická, zvláště když chceme posuzovat jejich vliv na životní prostředí. Výrobci, vědci a vývojáři vysvětlují, že si musejí střežit své know-how. Je zřejmé, že hranice mezi strategickým uchováním výrobního tajemství a zatajováním konkrétních informací o složení je tenká.

Předpokládejme, že „zelený výrobce“, který si chce udržet důvěryhodnou pověst, by měl být schopen prokázat, že jeho výrobek či materiál je skutečně nějakým způsobem ekologicky šetrný. Ne vždy se tak ale děje. Důvody vedoucí k mlžení či neochotě sdílet úplné informace mohou být různé. V medailoncích jednotlivých materiálů, které výrobci označují jako šetrné k životnímu prostředí, obvykle čteme hesla jako „biobased“, „biodegredable“, „eco-friendly“, „compostable“ či „sustainable“.

Zmiňované a oblíbené pojmy jako „přírodní, rozložitelný, přátelský k životnímu prostředí, kompostovatelný či udržitelný“ jsou běžnou součástí „zeleného“ marketingu a obezřetnost ze strany designérů i spotřebitelů je tedy na místě. V této souvislosti je třeba mít na zřeteli, že udržitelnost každého materiálu, potažmo výrobku, je daná řadou faktorů, jejichž dopad není snadné zhodnotit. Záleží na složení, původu surovin, typu a množství energie potřebné pro výrobu, spotřebě a znečištění vody, pracovních a životních podmínkách lidí pracujících ve výrobě a celé řadě dalších faktorů. Neúplný set informací vycházející částečně z odhadů, neúplných informací ze strany výrobců či distributorů, různých certifikátů, dobré víry či pověsti výrobce činí z rozhodování designérů i spotřebitelů trochu hru v kostky.

K přesnější orientaci vlastností produktů mohou pomoci různé druhy certifikátů. V českém prostředí se ekologicky orientovaným značením na poli spotřebního zboží zabývá například agentura CENIA; tato státem garantovaná databáze je však poměrně chudá a v současné době nemůže dostát požadavkům trhu. ►Více k tématu v 2. tištěném vydání Material Times.

Udržitelnost utajených substancí
V této situaci se zdá být nezbytné, aby se se zodpovědným přístupem k životnímu prostředí ztotožnili aktéři napříč sférami, výrobce materiálů nevyjímaje. I oni mají svůj podíl na tom, v jakém stavu se dnes životní prostředí nachází. Může být jejich produkce, kterou doprovázejí formulace jako „100% přírodní, soukromý, blíže nespecifikovaný, výsadní“, skutečně součástí řešení současných ekologických problémů? Do jaké míry lze považovat za trvale udržitelnou technologii, která je známa jen jednotlivci či hrstce výrobců? Zároveň je třeba si položit otázku, zda je možné zajistit, aby tvůrci nových a pro planetu skutečně přívětivých postupů a materiálů byli za svou práci náležitě odměněni a ne okradeni. Jedno z řešení tohoto dilematu může spočívat v prodeji licencí či otevřené distribuční síti.

Snaha se vymezit, ochránit výrobní tajemství, neuvádět přesné složení se týká malých i velkých výrobců a také designérů. Jedním z nich je i Raúl Laurí, jehož materiál Decafé obsahuje specifické a blíže neurčené biologicky rozložitelné pojivo a kávovou sedlinu. Jiným tvůrcům nových materiálů se podařilo rafinovaně spojit a zpevnit například stébla trávy nebo dřevní moučku.

Slepit a pak se rozložit
Březovou pryskyřici používali při výrobě rukojetí nožů už neandrtálci. Užití nejznámějšího živočišného pojiva – klihu – se datuje do dob babylonských a staroegyptských. Potřeba a touha lidstva lepit, slepovat a vytvářet tuhnoucí směsi neustává ani dnes. V rámci celosvětového programu COST zkoumají bioadhezi přírodních látek vědci z celého světa. Nejrůznější pojiva, včetně přírodních a netoxických lepidel, jsou zkrátka v kurzu a související „eko“ materiály rovněž. Na „eko“ materiály narážíme na přehlídkách designu a postupně pronikají i na trh se spotřebním zbožím. Část z nich má charakter kompozitů, tedy materiálů, které se skládají z dvou nebo více složek, jež definují nové vlastnosti materiálu. Právě kompozity se neobejdou bez dostatečně spolehlivých pojiv zajišťujících soudržnost hmoty.

U kompozitů z přírodních zdrojů je k výrobě potřeba dvou základních složek, říkáme jim plnivo a pojivo. A právě roli pojiva na sebe obvykle bere již zmiňovaná pryskyřice. Ta je smíchána s plnivem, které zajišťuje pevnost materiálu. K zajištění této vlastnosti lze s ohledem na ekologickou stopu produktu využít například nejrůznější zbytky zemědělské nebo potravinářské výroby.

Ekologickou šetrnost produktu může výrazně ovlivnit jeho recyklovatelnost. A právě ta je obvykle u kompozitů problematická. V případě kompozitů z přírodních zdrojů (ať už odpadních či panenských) se tedy nabízí, aby se produkt mohl na konci své životní cesty zkrátka neškodně rozložit v přírodě. A právě při vývoji a výběru pojiv nebývá snadné dostát požadavkům na ekologickou šetrnost či získat podrobné informace o dostupných řešeních.

Problém s dostupností ekologicky nezávadných pojiv řeší i student ústecké Fakulty umění a designu Šimon Kern, který vyvíjí materiál ze spadaného listí. Jeho materiál by se mohl uplatnit při výrobě nábytku jako biologicky rozložitelná náhrada sklolaminátu. Kern vzpomíná, jak mu výrobce, od kterého odebíral pojivo při vývoji svých prvních prototypů, tvrdil, že jde o 100% biologicky rozložitelnou prykyřici. Podle Kernových dosavadních zkušeností a provedených testů to tak ale nevypadá. Nyní proto provádí další materiálové zkoušky. Za účelem nalezení vhodné alternativy experimentuje například se zbytky potravin, plánuje prověřit i vlastnosti pryskyřice Glycix, založené na produktech biomasy.

Škroby mezi námi
Hledání pryskyřice, která by spolehlivě pojila pevné složky kompozitů a zároveň byla plně biologicky odbouratelná, tedy v dlouhodobém měřítku a v rámci možností i šetrná k životnímu prostředí, se zdá být vcelku oříškem. Univerzálně spolehlivý recept, podle kterého by se dalo pojivo přidávat do směsi, zatím neexistuje. Vždy záleží na tom, jaké požadavky výrobce na materiál a případný produkt klade. Je třeba vědět, za jakých teplot výroba probíhá, jakým klimatickým podmínkám bude výrobek vystaven, jakou má mít životnost a chemickou či mechanickou odolnost.

Při hledání skutečně biologicky rozložitelného (► k tématu rozložitelnosti píše podrobněji v 2. tištěném vydání Material Times Elodie Ternaux) pojiva pro sypké či těstovité hmoty, jako je moučka z biomasy, sůl či drť ze stavebních odpadů, lze uvažovat například o použití různých druhů rostlinných škrobů – o kukuřičném, bramborovém, rýžovém nebo pšeničném. V tomto případě mohou uvědomělí výrobci a designéři vybírat pojivo i s ohledem na dostupné lokální plodiny – škroby se obvykle získávají například z bramborových hlíz nebo z pšeničných, rýžových či kukuřičných zrn.

Hledá-li výrobce či designér pojivo, které nebude založeno na ropných derivátech, může být rostlinný škrob z obnovitelných zdrojů řešením. V českých podmínkách představuje jedno z dostupných řešení například bramborový škrob, jehož zdrojem jsou odrůdy brambor pěstované právě pro svůj vysoký výnos škrobu. Zdroje tu jsou. Podle Stanislava Janáka z pelhřimovských Škrobáren rozhoduje o finálním využití a zpracování škrobu až situace na trhu: „Kvalita škrobů u nás je vždy potravinářská, o tom, zda bude prodán pro průmysl (například pro papírny) rozhoduje aktuální poptávka.“ Zmiňované škroby dnes běžně slouží jako vstupní surovina při výrobě bioplastů. V této oblasti se podobně jako u dalších plodin a živočišných produktů používaných pro výrobu materiálů naskýtá komplikovaná otázka, zda by nebylo vhodnější produkty takovýchto plodin přímo konzumovat.

Další rychle obnovitelnou surovinou pro výrobu pojiva představuje skočec obecný, z jehož oleje lze získat přírodní polyamidy. Andrew H. Dent a Leslie Sherr v knize Material Innovation, Product design uvádějí, že takto získané polyamidy sice nejsou biologicky rozložitelné, nicméně jejich nespornou výhodou je to, že se při jejich výrobě vyprodukuje o třetinu méně skleníkových plynů než při výrobě ropných variant. Uklidňující může být i fakt, že tato rostlina neoplývá potenciálem v oblasti potravinářského průmyslu.

Škroby využila ve své diplomové práci na VŠUP i Alžběta Prouzová. Smícháním pojiva na bázi škrobu a odpadu z továrny zpracující plsť vytvořila soudržný biologicky rozložitelný materiál, který použila pro svou kolekci akustických panelů BARK.

Co ukazují výhledy rozložitelných kompozitů?
Nadějným úkazem v oblasti pojiv je kompletně biologicky rozložitelná pryskyřice vyráběná ze sóji, která díky patentovanému přírodnímu aditivu vulkanizuje podobně jako kaučuk. Výrobce díky ní vyrábí pevné a vizuálně zajímavé panely z lokálně vyprodukovaného zemědělského odpadu.

Další nadějí ekologicky šetrnější výroby mohou být nové pryskyřice vyvinuté vědci z Nizozemska, Gadim Rothenbergem a Albertem Albertsem. Základními složkami jejich pryskyřice je glycerol a kyselina citronová, obě složky výzkumníci získali z biomasy. Tato pryskyřice je zcela biologicky rozložitelná a ve stavebnictví by kromě polyuretanu či polystyrenu mohla nahradit také epoxidové pryskyřice používané při výrobě překližek a MDF.
Drobným vhledem do budoucnosti materiálů je možnost využití škrobů získaných z mikrořas. Ty by měly posloužit jako zdroj při výrobě polymerů a biopaliv.

V třeboňském centru ALGATECH se výzkumem mikrořas a jejich biotechnologického potenciálu zabývají vědci již téměř padesát let. Je zřejmé, že výhodou mikrořas je to, že ke svému růstu nepotřebují ornou půdu. S ohledem na obsah škrobu je příznivou zprávou, že některé druhy mikrořas obsahují až 70 % škrobu. V případě jejich průmyslového využití by ale bylo nutné uvažovat o genetické modifikaci buněk zajišťující ještě vyšší produkci. Při pěstování mikrořas ve velkém je navíc nutné počítat například i s vytvořením vyhovujícího a speciálně vyvinutého zázemí včetně podvodního osvětlení – řasy by bez něj rostly jen ve svrchních vrstvách nádrže. Tato oblast z mnoha důvodů prozatím patří mezi technologicky náročné, sofistikované a nákladné systémy.

Text: Barbora Tydlitátová, konzultantka matériO Prague, ilustrace: Taja Spassková, foto archiv designérů