Textilní průmysl je všeobecně považován za jednoho z největších znečišťovatelů životního prostředí. Jako důkaz se uvádějí hromady vyhozeného textilu na skládkách i znečištěná voda a v současnosti k těmto známým rizikům přibyl i problém mikroplastů. Aktuálními problémy spojenými s textilem a se zaměřením na ekologii se dlouhodobě zabývá profesor Jakub Wiener z Katedry materiálového inženýrství Fakulty textilní TUL, kterého jsme požádali o rozhovor.
Za mikroplasty se označují fragmenty jakéhokoli typu plastu o délce menší než 5 mm, ale jejich přesná definice dosud není zcela ustálena. Díky ekologickým aktivistům je problém mikroplastů široce medializován jako důkaz kontaminace naší planety. Hodně se poukazuje na mikroplasty v potravinovém řetězci, především v tělech zvířat, jejichž maso jíme. Podstatně více jich je ale ve vzduchu, kam se uvolňují prakticky ze všech typů textilií: z oděvů, z bytových textilií, ale i z technických textilií používaných v automobilech nebo v geotextiliích. Jakub Wiener z Katedry materiálového inženýrství Fakulty textilní Technické univerzity v Liberci upozorňuje, že mikroplasty jsou rizikové tím, že vstupují do přírodních ekosystémů. Poločas jejich existence v životním prostředí je ovlivněn rozměry částic, jejich chemickým složením, teplotou, zářením a interakcí s živými organismy. Mikroplasty se obecně rozkládají velmi pomalu a vykazují vysokou schopnost akumulace v živých organismech. Položili jsme mu na toto aktuální téma několik otázek.
Mikroplasty trápí ekology, ale vy ten termín nepoužíváte? Máme-li se vyjadřovat přesně, tak částice, které jsou emitovány textiliemi, neodpovídají ve většině případů definici mikroplastů. Pojem mikroplasty zavedli ekologové, aby kvalifikovali malé úlomky například polypropylenu nebo polyetylenu, vznikající jako důsledek průmyslové výroby velkého množství plastů. Já pro textil raději používám přesnější termín mikropolymery, protože vlákenné polymerní mikročástice, které se uvolňují z textilu, neodpovídají definici plastů. To ale neznamená, že jsou méně škodlivé než polyetylen. Textilní vlákna totiž obsahují řadu pomocných škodlivých látek — jsou to různá barviva a chemikálie, jako například oxid titaničitý a podobně. Tyto vlákenné částice se udrží poměrně dlouho ve vzduchu a je riziko, že je vdechneme. Jsou to látky na základě polymerů s dlouhou rozpustností, a proto v lidském těle dlouho zůstávají. Neodpovídají však definici mikroplastů. Pro zjednodušení je můžeme nazývat textilní mikroplasty, které se uvolňují v celé řadě aplikací a procesů, týkajících se textilií od běžného nošení po údržbu. Nejvíce se jich uvolňuje při praní a do vzduchu se dostávají při sušení textilií. Textilním mikroplastům se věnujete ve svém výzkumu. S jakými výsledky? Zdroji textilních mikroplastů se zabýváme dlouhodobě. Zkoumáme, kde, jak a v jakém množství se uvolňují a jaké je jejich spojení s textilem. Vypracovali jsme přesné analytické metody založené na počítačové obrazové analýze, například po zachycení na filtru dokážeme vlákenné mikroplasty opticky separovat a přesně kvantifikovat z hlediska rozměrů, tvarů a počtu. Snažíme se dát množství uvolněných mikroplastů do souvislosti se strukturou textilií, například s chlupatostí textilie. Reálně jsme schopni určit podmínky, za jakých se uvolňuje nejvíce vlákenných mikroplastů z hlediska technologie, materiálu nebo konstrukce textilií. Je to velmi aktuální problém, kterému se chceme nadále intenzivně věnovat, protože vlákenné mikroplasty jsou podstatou znečištění odpadních vod a okolního prostředí. To znamená, že musíme vědět, kolik textilie obsahuje mikroplastů za daných podmínek. Na toto téma jsme letos podali projekt agentuře GA ČR, ve kterém se zaměříme na sledování, kvantifikaci a analýzu textilních mikroplastů z hlediska emise. Pokud naše zkušenosti v této oblasti budou více využívat výrobci a dovozci textilií, bude možné počet vlákenných mikroplastů v našem okolí razantně snížit.
Můžete konkrétněji popsat zdroje textilních mikroplastů? Každá textilie je zdrojem vlákenných mikroplastů, jde jen o rychlost jejich vzniku a emise do okolí. Vytvořit komplexní model popisující emisi mikroplastů za libovolných podmínek je velmi náročné a podle mého názoru nemožné. Reálným cílem je nalezení jejich významných zdrojů v našem okolí a tyto zdroje minimalizovat či raději zcela eliminovat. Na emisi mikroplastů má vliv mechanismus vnějšího působení na textilie a konstrukce textilie. Textilie musí být popsána od chemického základu (polymeru) přes průměr a délku vláken, technologii výroby příze, konstrukci plošné textilie a její uplatnění v hotovém výrobku. Pokud se zaměříme například na příze, můžeme sledovat její zaplnění, chlupatost a zákrut skaní [úprava příze, při které se spojují a zakrucují dvě nebo více nití dohromady — pozn. red.]. Zatím máme jen předběžné závěry, ale už nyní můžeme říci, že z hladké, „uzavřené“ textilie [klouzavý materiál, jako je běžná podšívková tkanina — pozn. red.] se za běžných podmínek téměř žádné vlákenné mikroplasty neuvolňují. Naopak „otevřená“ textilie s vysokou porozitou, měkkostí a chlupatostí má vlákna méně vázaná ve struktuře, a má tedy i větší sklon ke žmolkování. To bývá standardně doprovodným jevem emise vlákenných mikroplastů. Zmíněné souvislosti platí pro běžné textilie, ale existují řešení, pomocí nichž jde vyrobit textilie měkké a hřejivé s minimální emisí vlákenných mikroplastů. Každý typ textilního materiálu, který je vystaven vnějšímu prostředí, je větším či menším emitorem vlákenných mikroplastů. Pokud necháme textilii rozložit v přírodě, vede rozklad obvykle přes tyto rizikové vlákenné mikroplasty. To znamená, že se každá textilie v životním prostředí může stát jejich dlouhodobým zdrojem.
Jak velkou hrozbou mikroplasty jsou? Ještě si nejsme zcela jisti, jak velké nebezpečí znamenají pro zdraví lidí nebo zvířat. Přesto je tento problém potřeba brát vážně a mnoho zemí již podniká kroky ke snížení mikroplastů v životním prostředí. O této problematice se diskutuje i v OSN. Plasty kolem nás jsou konstruovány jako velmi chemicky i biologicky odolné, a proto přetrvávají dlouho i v živých organismech. Jsou nebezpečné, zejména pokud vytvářejí ostré úlomky nebo mají problematické velikosti. Některé mohou mít i karcinogenní účinky. Proto je jednou z výzkumných aktivit Fakulty textilní TUL prevence vzniku textilních mikroplastů. Prevence je totiž mnohem snazší než vlákenné plasty z našeho okolí sbírat a následně eliminovat. Další možností je zařadit jako finální stupeň výroby textilií vhodnou techniku odstranění většiny mikroplastů z jejich struktury. Náš tým má již několik jednoduchých řešení připravených k průmyslové realizaci. V některých případech je to možné, třeba v odpadní vodě po praní. Otázkou zůstává, jak čistit vzduch v našem okolí a jak zabránit vdechnutí vlákenných mikroplastů, které se uvolní z našeho oděvu.
Vidíte nějaké řešení, jak nebezpečí mikroplastů zmírnit? Zajímavou možností by bylo zachycené vlákenné mikroplasty recyklovat. Použít je jako surovinu například pro výrobu kompozitů. Příslušné technologie máme k dispozici, ale při recyklaci nejde jen o technologie, ale také o jejich celkovou ekologickou a ekonomickou výhodnost. Skutečná recyklace textilií se v současné době bohužel nevyplácí, protože mezi podporované postupy recyklace patří i spalování, tedy recyklace uložené energie ve formě tepla. Má to určitou zvrácenou logiku, která z každé spalovny tahem pera udělala recyklační zařízení. Žádná skutečná metoda recyklace nebude tak levná jako spalování, a proto se obávám, že v blízké budoucnosti ani nebude používána. Ideální je, aby se vyvíjely a aplikovaly recyklační technologie, kdy se z plastů vyrobí zase plasty, z papíru papír a z textilu textil. Jistým omezením je, že řada odpadů je silně degradovaná, což vlastně znemožňuje recyklaci v pravém slova smyslu, ale spíše výrobu jiných produktů s dostatečnou přidanou hodnotou. Při recyklaci snadno dokážeme využít nejen obsaženou energii, ale i přidanou hodnotu, která byla do původního výrobku vložena. Zjednodušeně řečeno nebude třeba vyrábět další plasty, textilie apod., protože jich bude v oběhu dostatek. Vývoj takových perspektivních technologií by se měl obecně více podporovat. Stát by měl také garantovat, že tříděný textil, plasty či papír neskončí ve spalovně, a zvýšit tak motivaci a důvěru k třídění.
Hovoří se také o kompostovatelném textilu. Tímto technologickým pohledem na ekologii a recyklaci se také zabýváme. Je to otázka nejen nových materiálů, ale i optimalizace výrobních postupů, biotechnologie atd. My už umíme navrhnout a zkompletovat textilní výrobky, které jsou kompletně kompostovatelné a nemusejí to být jen speciální biologická vlákna. Kompostovat lze veškerá vlákna na bázi celulózy — tedy bavlnu, len či konopí. Textilie se v kompostu sama rozloží jako standardní zahradnický odpad. Kompostovatelný textil musí splnit řadu požadavků. Důležitý je výběr barviv. Nesmějí být použity polyesterové nitě a nesmějí být použity nedegradabilní knoflíky, zipy a podobně. Pracujeme také na technologii ověřování kompostovatelnosti textilií a sledujeme stabilitu vláken v podmínkách kompostu. Někteří výrobci se už snaží jít s námi tímto směrem a je to jedna z cest pro snadnou ekologicky akceptovatelnou eliminaci textilního odpadu. Kompostování je lepší než spalování, protože není třeba odpadní textilie nikam převážet a zkompostovaná vlákna využijeme jako hnojivo.
Ale například ovčí vlnu kompostovat nelze; vy víte, jak ji zužitkovat? Ovčí vlna vydrží v kompostu řadu let. Náš tým proto patentoval technologii, jak z odpadní ovčí vlny vyrobit pomocí speciálního alkalického roztoku kapalné hnojivo, použitelné i pro hydroponie. Jedná se o komplexní hnojivo na podporu růstu rostlin, které kromě klasických prvků NPK (dusík, fosfor, draslík) obsahuje i stopové prvky, které jsou pro růst rostlin zásadní. Je to velmi jednoduchá a úsporná metoda vyvíjená pro aplikaci v rámci malého podnikání. Ideální pro chovatele ovcí. Ročně se v rámci ČR likvidují ve spalovnách nebo skládkách tisíce tun ovčí vlny, proto si myslím, že naše technologie by mohla být zajímavá i pro větší výrobce hnojiv.
Co dalšího děláte na fakultě v oblasti ekologie? Jedna strana je výroba textilií a její ekologická náročnost. Ta se ale neřeší jenom v posledních několika letech, kdy se medializují právě mikroplasty. Dlouhodobě a soustavně jsou vyvíjeny úspornější materiály. Například takové, které umožňují prát textilie s menší spotřebou vody i pracích prášků. Výrobní postupy jsou optimalizovány, tak aby spotřebovávaly méně energie, méně barviv a chemikálií. Používají se moderní fyzikální metody aktivací, jako jsou plasmatické metody a biotechnologie. Je to globální trend, na kterém se naše fakulta podílí. Vyvíjíme například speciální druhy kompozitu na bázi vlákenných recyklátů, u nichž pracujeme na minimalizaci pojiv, a tím je děláme z ekologického hlediska přijatelnější. Některé z vědeckých týmů na naší fakultě se zaměřují na vývoj uhlíkových struktur, které umožňují recyklovat akrylové a aramidové textilní odpady.
Jak může každý z nás přispět k ekologii? Ekologii nesmíme chápat jen jako něco, co si vymysleli někde v cizině, aby nám znemožnili výrobu a zvýšili životní náklady. Není zadarmo, život nám neusnadní, ale prodlouží. Dopady ignorování ekologie jsou ale větší, než by mohly být. Pokud není Evropská unie schopna uvalit ekologická cla na neekologické zahraniční výrobky, nemůže být textilní výroba v České republice dlouhodobě konkurenceschopná. Musíme si ale uvědomit, že každý z nás více či méně spotřebovává nenahraditelné surovinové zdroje, a má proto svůj díl zodpovědnosti z hlediska zamořování odpady. Měli bychom se naučit neplýtvat. Skromnost jako ekologické řešení ale není moc populární, protože na ní se, na rozdíl třeba od biobavlny, recyklace PET lahví nebo emisních povolenek, nedá nic vydělat. Měli bychom vnímat ekologii v širších souvislostech také jako skromnost a úsporu. Nejen investovat do vývoje nových technologií, nových výrobků a spotřebičů, což z ekologického hlediska není vždy optimální. V rámci výzkumu na fakultě textilní se snažíme navrhovat takové formy skromnosti, které nikomu neublíží a skutečně pomohou, a to i bez aplikací nanotechnologií či speciálních chemikálií. Hi-tech technologie bychom měli používat jen tam, kde je to bezpečné a nezbytné. Ekologicky se budeme například chovat tehdy, když pochopíme, že není nutné oděvy zbytečně často prát, protože bakterie a plísně lze vhodným skladováním z textilie eliminovat. Stačí totiž tričko nebo košili pověsit na ramínko a nechat vyvětrat. Tím se zničí bakterie, textil „nezasmrádne“ a může se použít i několikrát po sobě bez praní. Když méně často perete, textilie vydrží déle, omezíte vznik mikroplastů, nevyprodukujete tolik odpadní vody a spotřebujete méně pracího prášku. Není to moc populární teorie, ale funguje. S ekologií úzce souvisí také úspornost při nákupu textilií. Bylo by užitečné lidi přesvědčit, že potřebují méně oděvů, aby přestali nepromyšleně nakupovat například proto, že podlehnou různým slevám a výprodejům. Navrhli jsme software, který jako „zkušenější kamarádka“ poradí, co člověk potřebuje, a zoptimalizuje jeho šatník. Na základě našich analýz jsme došli k závěru, že člověku stačí třicet oděvních součástí, aniž by se musel ve svém každodenním životě z hlediska užívání textilií omezovat. Textilu obecně kupujeme více, než je třeba, a ten se brzy stává odpadem. Podle statistických údajů nosí lidi zhruba třetinu koupených oděvů, třetinu si vezmou jednou nebo dvakrát a třetinu rovnou vyhodí, aniž je kdy obléknou. Lze říci, že minimálně 60 % textilií vyrábíme zbytečně. Přitom je výroba textilií extrémně náročná z hlediska spotřeby energií, surovin a množství různých emisí. /Jaroslava Kočárková/
