2012. július: jegyzet, portré, tudomány, innováció, biotechnológia, disszemináció, egyetem, paragrafus, atomenergia, zöldkörnyezet, hulladékgazdálkodás, vízgazdálkodás, építés, megújuló energia, it

A bomlás virágai – biopolimerek

Mértékadó vélemények szerint a 21. a biológia évszázada lesz. Itt elsősorban persze a genetika fantasztikus eredményeire és távlataira gondolnak, de a biokémia és a molekuláris biológia eredményei is egyre inkább felkeltik a hétköznapi ember érdeklődését is. Mondjuk, egy „biológiailag lebomló”, környezetbarát bevásárlótáska hallatán. Ami azután vagy lebomlik, vagy nem.


Kevés ember akad hazánkban, aki az elmúlt évek során nem vásárolt hipermarketekben, ahol nagyvonalúan dobálták utána a bevásárlózacskókat, valami olyan címkével és felirattal, hogy „környezetbarát” esetleg „biológiai úton lebomló és komposztálható bevásárlótáska”. A feliratra természetesen már nem mindenki emlékszik, arra viszont igen, hogy ezek a termékek ingyenesek voltak. A bevásárló 2012 januárja után kapta föl a fejét, hiszen ugyanezek a hipermarketek már egyáltalán nem osztogatják e zacskókat, sőt nem kevés pénzt kérnek értük – a felirat azonban ugyanaz.
Az eltűnés okaira egyszerű a magyarázat: megváltozott a ter­mékdíjtörvény, megszűntek a régi mentességek, a kereskedőcégeknek az idén már e „zöld” táskák után is fizetniük kell. Pontosabban: kellene. Mivel már nem éri meg, hát nem is osztogatják őket.
Ez a jelenség gazdasági magyarázata – de mi van a zöldszempontokkal? Hiszen a kereskedők elméletileg azért kaptak felmentést a fizetés alól, hogy minél több környezetbarát terméket forgalmazzanak, amelyeket nem kell elégetni vagy több száz éven keresztül a hulladéklerakókban tárolni. Mostantól nem törekszünk arra, hogy komposztálható zacskókba pakoljuk az élelmiszereket, vagy biológiailag lebomló kukás zsákokat használjunk?

Lebomló vagy lebontható?
Az eredeti angol „biodegradable” kifejezés nem azt jelenti, hogy „biológiailag lebomló”, hanem hogy „biológiailag lebontható”, ami igen jelentős különbség. Tehát szó sincs arról, hogy ha kint hagyom a csomagolóeszközt az erkélyen, másnapra eltűnik, mert biológiailag lebomlott. Hétköznapi körülmények között az anyag beláthatatlan ideig változatlan formában megmarad, csak gondos komposztáló környezetben bomlik le – akkor is csak hetek, hónapok alatt.

Hogy a helyzetet jobban megértsük, elengedhetetlen, hogy egy röpke kitérőt tegyünk a molekulák világába. Egyáltalán mit jelent az, hogy „biológiailag lebomló”?
Egy hagyományos, polietilén „nejlonszatyor” teljes szétaprózódási ideje 300-400 év – eléggé bajos kivárni. A biológiailag lebomló termékeknél ez hetekben, legfeljebb hónapokban mérhető, ami környezetvédelmi szempontból igen üdvös dolog lenne, de rejtőzik itt egy kevesek által ismert zöldcsapda.
„Lebomló” műanyagokból ugyanis alapvetően kétféle létezik: az egyiket kőolajból, a másikat növényi termékekből készítik. Az „olajos” termékek szétesését speciális vegyi adalékanyagok hozzáadásával érik el, tehát a bomlási fázisban elsősorban nem a komposztálásra jellemző mikrobiológiai folyamatok és élőlények okozzák a szétesést. A kukoricakeményítőből vagy politejsavból előállított polilaktidok (angol rövidítésük után: PLA) viszont abszolút természetes anyagok, amelyek az ipari komposztálás során tökéletesen elbomlanak, némi vizet és szén-dioxidot hagyva maguk után. A lényeg persze az „ipari” szón van: mind a két műanyag csak magas hőmérsékleten és dús nedvességtartalmú közegben képes viszonylag gyorsan szétesni, lebomlani, ezeket a körülményeket pedig az otthoni kiskert végében nem is olyan egyszerű előállítani.

Szakemberek és szaklobbik persze rengeteg tudományos érvet tudnak felhozni az egyik termék mellett és a másik ellen, de mi most kissé földhöz ragadva csak annyit említünk meg, hogy a hazai vásárlók az elmúlt években kizárólag az első kategóriába tartozó, kőolaj alapú zacskókhoz juthattak hozzá. Politejsavból ugyanis még csak igen kevés terméket állítanak elő, és ezek között hazánkban egyelőre nem szerepel a nagy szakítószilárdságú bevásárlószatyor.

Hogy ez zöldszemüvegen keresztül nézve miért elégtelen megoldás?
Egyrészt a milliárdszámra előállított „adalékos” tasakok ugyanúgy csökkentik a világ véges kőolajtartalékait, mint a hagyományos, adalék nélküliek, másrészt Magyarország drága import kőolajra szorul, harmadrészt pedig ezek a termékek a sze­lektív hulladékgyűjtési rendszerbe keveredve jelentősen megnehezítik az újrahasznosítás folyamatát. Márpedig az elmúlt években ezek a zöld bevásárlószatyrok egyre nagyobb számban jelentek meg a szelektív lakossági hulladékgyűjtők sárga konténereiben, anélkül, hogy a lelkes zöld hívők csak sejtették volna, hogy olajszármazékkal zarándokolnak a zöld szigetekre, illetve, hogy ezáltal problémát okoznak a feldolgozóüzemekben.

A szemléletesség kedvéért kísérjük végig egy ilyen „biológiailag lebomló” zacskó útját a hipermarkettől az újrafeldolgozó üzemig!
A Fővárosi Közterület-fenntartó (FKF) Zrt. 950 szelektív szigetről, 15 udvarból, több mint 2000 társasháztól és több száz gazdálkodó szervezettől gyűjti be a hulladékot – például a sárga konténerekbe bedobált lebomló és nem lebomló műanyag bevásárlózacskókat. A szelektíven gyűjtött lakossági csomagolási hulladékot az FKF partnere, a Fe-Group Invest Zrt. szállítja el a saját kőbányai telephelyére, amely megfelelő kapacitású „válogatóművel” rendelkezik ahhoz, hogy a Budapest egész területéről érkező szelektív hulladékfajtákat feldolgozza, válogassa, továbbértékesítésre előkészítse. A beszállított anyagokat csak fizikailag választják szét egymástól, kémiai hatások nem érik az anyagot. Mivel nem feladatuk, a budapesti telepen nem is tesznek különbséget a lebomló és a nem lebomló műanyagok között sem. Az így előkészített, immár feldolgozható nyersanyagot a partnereik elszállítják vidéki telephelyeikre, ahol a konkrét újrahasznosítás folyik.

Az ország egyik legnagyobb ilyen jellegű vállalkozása a tiszaújvárosi Remat Zrt., amely több mint tízezer tonnás éves kapacitásával itthon piacvezető, és Európában is az öt legnagyobb cég közé tartozik a polietilén és a polipropilén csomagolási hulladékok feldolgozásában. Jelszavuk: „Műanyaghulladékból minőségi terméket környezetbarát módon.” Hát akkor helyben is vagyunk: vajon hogyan lesz a lebomló műanyag zacskókból minőségi termék – mondjuk granulátum? Külön kezelik a lebomló terméket – hiszen az adalékok nagymértékben rontják a nem lebomlónak szánt végtermék minőségét –, vagy van valami speciális trükk, amellyel semlegesíteni tudják ezeket az adalékanyagokat?
Olasz Lászlónak, a Remat Zrt. vezérigazgatójának helyzetelemzése szerint korábban sem okozott technológiai problémát a lebomló csomagolási hulladék, 2012. január óta pedig végképpen nem:
– Az elmúlt néhány évben növekvő mennyiségben találkozhattunk a lakossági szelektív hulladékok között ilyen lebomló csomagolási anyagokkal, de arányuk soha nem haladta meg a 10 százalékot. Mivel cégünknél száz tonna lakossági hulladékra ezer tonna ipari hulladék jut, ezek közös feldolgozásával a lebomló műanyagok aránya egy százalék alá esett, és így semmiféle gyártási vagy minőségi problémát nem okozott. Idén januártól pedig az egész kérdés szinte okafogyottá vált. Amióta megváltozott a termékdíjtörvény, és a nagy kereskedelmi láncok nem adják tucatjával az ingyen zacskókat a vásárlóknak, mi az üzemben már csak elvétve találkozunk ilyen lebomló termékekkel.
Csak az érdekesség kedvéért: a vezérigazgató és munkatársai természetesen ismerik már az igazán lebomló politejsav termékeket is, néhány PLA-toll és irodaszer már felbukkant a feldolgozóüzemben, ám egyelőre annyira ritkák még, mint sivatagban az esővédő fólia. Amennyiben tömegesen elterjednek, természetesen meg kell majd oldani az újrahasznosításukat, de azt is majd csak akkor, ha szelektív gyűjtésük is megkezdődik. Ez pedig valószínűleg nem egy-két év múlva lesz.

Ez a hétköznapok gyakorlata. Most nézzük meg mindezt a tudomány és a szabályozás felől!
Hogy Magyarországon mi minősül környezetbarát terméknek, az egyrészt a törvényi háttéren, másrészt a Környezetbarát Termék Nonprofit Kft. pályázati rendszerén múlik.
A kft. egyértelmű feladata a magyar Környezetbarát termék védjegy és az európai ökocímkerendszer (EU Ecolabel) hazai működtetése a szigorú jogszabályoknak megfelelően. Mintegy húsz termékcsoportra lehet megkapni a védjegyet – a cédrusnak látszó, ám őshonos magyar kocsánytalan tölgy stilizált képét –, a digitális másolóktól a gáztüzelésű kazánokon keresztül a biológiai úton lebomló műanyag csomagolóeszközökig.
A jelenleg a Magyar Nemzeti Vagyonkezelő Zrt. tulajdonában lévő cég (szakmai felügyelet: Vidékfejlesztési Minisztérium) 1994-től működik, de igazi „csomagolós karrierje” 2005-ben indult. A 2005-ben érvénybe lépett új termékdíjtörvény a hazai kereskedelmi cégek tucatjait döbbentette rá, hogy egy Környezetbarát termék védjegy a bevásárlótáskákon milyen komoly gazdasági előnyökkel jár. No nem azért, mert az ilyen „zöld” zacskókba kétszer annyi áru került volna, hanem mert a biológiai úton lebomló termékek után egyáltalán nem, vagy csak kevesebb termékdíjat kellett fizetni.
Közel ötven cég kért és kapott ilyen minősítést, amelyet a többségük öt év múlva megújított. A rendszer egészen 2011 végéig működött. Ekkor jelent meg ugyanis a legújabb termékdíjtörvény, amely mindenfajta mentességet eltörölt, függetlenül attól, hogy a „nejlonzacskó” biológiailag lebomló vagy hagyományos polietilénből készült. A kereskedelmi cégek nagy része az ingyen szatyrok megszüntetésével, illetve a lebomló termékek megrendelésének a visszafogásával reagált, hiszen ha nincs mentesség, miért fizessen a zöldtermékért?

A Környezetbarát Termék Nonprofit Kft. is lépett: 2011. november 30-ától felfüggesztette a „biológiai úton lebomló, hajlékonyfalú műanyag csomagolások” minősítési feltételrendszerét. Magyarul: ettől az időponttól kezdve az „adalékos” műanyag csomagolásra nem lehet pályázni, az már nem környezetbarát. Vagy mégis?
Fiegler Zsuzsannát
a kft. vezető főtanácsosát a döntés hátteréről és a régi pályázatok érvényességéről kérdeztük:
– Két dolgot le kell szögezni: akinek ilyen minősítése van, az jogszerűen használhatja a Környezetbarát termék védjegyet az érvényesség lejártáig. Másrészt pedig az „adalékos” műanyagok sem Magyarországon, sem az EU más államaiban nincsenek betiltva, azokat egyelőre törvényesen forgalmazhatja bárki. Az már más kérdés, hogy az Európai Unió Környezetvédelmi Szakigazgatósága nem támogatja az ilyen „adalékos” csomagolóeszközöket, de hogy ez mikor csap át kifejezett tiltásba – ha egyáltalán valamikor –, az megjósolhatatlan. Van olyan vélemény is, hogy nem tiltani, hanem súlyosan adóztatni kellene az ilyen termékeket, és ezzel párhuzamosan támogatni a valóban lebomló, politejsav és hasonló természetes alapú termékeket. Cégünknek nem feladata, hogy eldöntse ezt a szakmai vitát. Mindenesetre mi is tettünk lépéseket ez ügyben. A felfüggesztéssel párhuzamosan kidolgoztuk az új minősítési feltételrendszert, amellyel csak a természetes – például keményítő- vagy politejsav alapú, biológiailag lebomló és komposztálható – csomagolóeszközök minősíthetők a vonatkozó EN és MSZ szabványok szerint. Az új feltételrendszer a tervek szerint még a nyáron érvénybe lép.
Nagyon úgy néz ki tehát, hogy a kőolaj alapú „adalékos” műanyag csomagolóanyagok közép- és hosszú távon mindenképpen háttérbe szorulnak majd a politejsav alapúakkal szemben – csak még azt nem tudjuk, hogy hány évet vagy évtizedet kell erre várni. Hiszen a biztató eredmények mellett azért akadnak ebben a témakörben egészen alapvető problémák is. Különösen Magyarországon.
Ha például valamilyen „zöld csoda” folytán a hazai kiskereskedelem máról holnapra több tízezer tonna PLA-terméket rendelne, érdekes helyzet alakulna ki. Egyrészt a hiányzó gyártókapacitás miatt, de ezen néhány gépsor beszerzésével gyorsan lehetne segíteni.
A nagyobb gond az, hogy itthon még nincs olyan gyár, amely akár egyetlen kilogramm PLA-granulátumot, azaz az alapanyagot elő tudná állítani. Jelen pillanatban minden, hazánkban előállított politejsav termék amerikai, olasz, de leginkább kínai granulátumból készül, vagyis kicsit sarkítva: nagyon távoli kukoricatáblák termékével védjük a nagyon közeli hazai természetet. Ez persze nem csupán környezetfilozófiai, hanem kőkemény gazdasági szempontból is öngól, mert így körülbelül kétszer annyiba kerül egy tonna granulátum, mint ha itthon állítanánk elő.

Emberi táplálék helyett műanyag?
Még bizonyos „zöld” körökben is némi ellenérzéssel gondolnak a biopolimerekre, mondván: „elpocsékoljuk a drágán előállított kenyérgabonát, hogy fölösleges műanyagot gyártsunk belőle”. Ebben kétségkívül van némi igazság, de azért tegyük hozzá, hogy a PLA-t elsősorban kukoricából és nem búzából, rozsból vagy más kenyérgabonából gazdaságos előállítani, a trópusokon pedig inkább cukornádból, tapiókából, cirokból. Lényeges szempont az is, hogy a szennyezett, fertőzött, emberi vagy állati tápláléknak már nem megfelelő alapanyag is alkalmas erre a célra.

Balatonfűzfőn vannak a legközelebb ahhoz, hogy fölépítsenek egy közepes méretű hazai politejsavgyárat.
A legendás fűzfői Nike a nyolcvanas években még 600 hektáros területen állított elő robbanó- és növényvédő szereket, műanyagokat és ragasztókat, a kilencvenes években viszont – mint annyi más szocialista nagyvállalat – gyors ütemben leépült, gazdaságilag és pénzügyileg ellehetetlenült. A jogutód, a Nitrokémia Környezetvédelmi Tanácsadó és Szolgáltató Zrt. fő profilja már a környezetvédelem lett, a kármentesített területeken „barnamezős” beruházásokon, környezetvédelmi ipari park kialakításán és környezetbarát biotechnológiai ipar meghonosításán gondolkodik. Ilyen lenne ez a bizonyos politejsavgyár is.
Köves Gergely környezetvédelmi igazgató egyrészt némi elégedettséggel tekint vissza az elmúlt években elért jogi, adminisztratív, engedélyezési sikerekre, másrészt viszont nagyon szeretné már, ha végre elkezdődne az építkezés:
– Két teljes évünkbe került, mire az összes papírt beszereztük, de ma már a kezünkben van az egységes környezethasználati engedély és az építési hozzájárulás, támogat bennünket Balatonfűzfő városa is, úgyhogy már csak egyetlen „csekélységre” várunk: egy befektetőre. Projektcégünk folyamatosan tárgyal a potenciális jelöltekkel, ám a mai igen nehéz gazdasági helyzetben érthető módon nem könnyű olyan hazai vagy külföldi céget találni, amely finanszírozná az 5-6 milliárd forintos beruházás nagy részét. A szerződés aláírása után persze még beletelne másfél-két évbe, mire beindulhatna a termelés, de azt az időszakot már valószínűleg jóval nyugodtabban vészelnénk át, mint a mostani várakozást.

A szándékok szerint majd exportra is szállító gyár tervezett kapacitása mintegy 20 ezer tonna granulátum, amelyhez úgy 100 ezer tonna keményítő-dús növényi termékre lesz szükség – a hazai gabona- és kukoricatermelés mindössze egy százalékára.
Az engedélyezési tervek egyébként úgy készültek, hogy a gyár termelését majd meg lehessen duplázni, hiszen a parkban hely van bőven. Ráadásul a tervekben szerepel a politejsavgyár köré felépíthető komplett biofinomító telep is, amely viszont 10-12 milliárd forintba kerülne. Igaz, ez már nemcsak granulátumot állítana elő keményítőszirupból, hanem maga gyártaná a keményítőszirupot a szemes alapanyagból, továbbá – a keletkező hulladékokból – a gyártáshoz szükséges hőenergiát és elektromos áramot termelne egy biogáztelepen. A teljes kiépítésű rendszernek része lenne a bioműanyag-formázó üzem is, ahol a politejsav-granulátumból fóliák és formába öntött bioműanyag termékek készülnének.

Érdemes körülnézni a világban: a nálunk fejlettebb országokban vajon hol tart a politejsavas termékek gyártása és értékesítése.
Nyugat-Európában már számtalan ilyen, PLA-granulátumot gyártó üzem létezik, különösen Németországban és Olaszországban. Itt a biopolimerek részaránya a csomagolóiparban már meghaladja az 5 százalékot, ennek megfelelően az áruk is már csak 10-20 százalékkal magasabb, mint a hagyományos polietiléné. Németországban is nagy viták folynak az ilyen termékek házi komposztálhatóságáról, ám egyes kereskedelmi hálózatokban már milliószámra értékesítik a PLA bevásárlótáskákat, a Danone pedig 2011. augusztus óta kizárólag PLA-dobozokba tölti a joghurtjait.

Magyarországon ehhez képest még csupán a kezdeti lépéseknél tartunk, de azért akadnak már biztató példák.
Közép-Kelet-Európa legnagyobb író- és irodaszergyártója, a több mint 60 éves múltra visszatekintő, pomázi székhelyű ICO Zrt. Green Planet néven legújabban már környezetbarát termékcsaláddal is büszkélkedhet, ami nemcsak újrahasznosított, de biológiailag lebomló PLA-termékeket is jelent. Amolyan „eldobható” tollakat kínálnak, ám bioműanyagból készült fűző- és lyukasztógépet, asztali írószertartót, levélbontót és celluxtépőt is. 2010-ben még nemzetközi kitüntetést (Bioplastics Award) is kaptak a növényi eredetű termékcsoportért, amely most még csak színesíti a gyártmánylistájukat, de hamarosan akár üzleti siker is lehet.

A hazai írott és elektronikus sajtóban szép karriert futott be az úgynevezett gyorsan lebomló „kukoricapalack” az Omnipack csomagolástechnikai klaszter szellemi terméke. A know-how-t külföldön is levédték, a klasztertagok már gyártják is a palackokat. Mint ahogy akad olyan cég is, amelynek biopolimerből készült ablakozó fóliája a megszólalásig hasonlít az igazi polietilénre. Aki pedig Budapesten a Gerbeaud cukrászdában vásárol néhány krémest, talán észre sem veszi, hogy a csomagolóanyag egy része már politejsavból készült.

A Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Polimertechnika Tanszékén már évek óta készítenek politejsavból különböző kísérleti termékeket. A laikus számára ebben az a meglepő, hogy a tanszék nem a vegyész-, hanem a gépészmérnöki karhoz tartozik – ami azért alapvetően más mérnöki megközelítést sugall.
Dr. Tábi Tamás adjunktus maga is gépészmérnök, doktoriját a politejsav fröccsöntése témakörből írta, azonban érthető módon van kellő kitekintése az egyéb kutatási és gyártástechnológiai eredményekre is. A szakember úgy látja, hogy a PLA-gyártmányok hamarosan széles körben elterjednek a fejlett világban, hiszen – kísérleti körülmények között – ma már szinte minden olyan terméket elő lehet állítani az említett biopolimerből, mint a „kőolajos” műanyagokból. Az egyre környezettudatosabb fejlett országokban csak idő kérdése, mikor oldják meg a nagyüzemi gyártásból adódó technológiai problémákat, és a városokban mikor szervezik meg a szelektív lakossági gyűjtést meg az ipari komposztálás hátterét. A tömeges elterjedés pedig értelemszerűen magával hozza a termék árának csökkenését is. Ma még ugyanis – a különböző ellenérdekelt lobbik mellett – a magas ár a legnagyobb gátja a biopolimerek elterjedésének.

Mindez itthon még nagyon távoli jövőnek tűnik, de a tanszéken már szó szerint kézzel foghatóak az eredmények. Az adjunktus polcán olyan fröccsöntött PLA-termékek sorakoznak, amelyek még 2008-ban készültek, és a jelét sem mutatják annak, hogy a nagyon hétköznapi körülmények között szeretnének mindenáron lebomlani, komposztálni pedig a laborban nem akarták őket. Persze az itteni szakembereknek nem is ez a feladatuk.

– Egyértelműen az a célunk, hogy bebizonyítsuk: ezekből a biopolimerekből nemcsak bizonyos csomagolási eszközöket – dobozokat, palackokat, poharakat, fóliákat, zacskókat stb. – lehet készíteni, hanem erősen igénybe vett mérnöki szerkezetek, gépek alkatrészeit is. Ma már elmondhatjuk, hogy a PLA kilépett a „tömegműanyag” kategóriából, és bekerült a „műszaki műanyagok” közé, ami azt jelenti, hogy – esetenként bizonyos más anyagokkal kompozitokat alkotva – kellő a merevsége és a szilárdsága ahhoz, hogy egyre több tudományágban és iparágban hasznosítsák. Az egyik ilyen perspektivikus felhasználási terület például a humán gyógyászat: olyan beültethető implantátumokat készíthetnek belőle, amely például az ín vagy ízület többhetes rögzítése után magától fölszívódik. Nem lesz szükség újabb műtétre, és legfeljebb egy kis izomláz mutatkozik utána, hiszen végső soron mégiscsak tejsavról van szó…

A biopolimerek másik ilyen, ma még futurisztikusnak ható alkalmazási területe a közlekedésipar. Már manapság is jelentős mennyiségben alkalmaznak természetes szállal, így lennel, kenderrel erősített műanyag kompozitot számos autóalkatrész anyagaként. Innen már csak egy lépés, hogy az említett kompozitokban a hagyományos, azaz kőolajszármazékból előállított műanyagot, megújuló erőforrásból, például kukoricakeményítőből is előállítható PLA-val váltsuk ki.•

 
2018. november – Közlekedésfejlesztési különszám

2018. november – Közlekedésfejlesztési különszám

Archívum
 2011  2012  2013  2014  2015  2016  2017  2018

Innotéka