Biopolymery: Biopolymerní materiály pro udržitelnost

Marie-Laure Piedboeuf - Process and Material Engineer
Marie-Laure Piedboeuf
Material and Process Engineer - Schréder

Udržitelnost byla vždy v centru všeho, co jsme ve společnosti Schréder dělali. Naše výrobky jsme vždy vyráběli tak, aby vydržely, a to dávno předtím, než se udržitelnost stala aktuálním tématem; svítidla vyrobená před více než 20 lety stále slouží. Ve španělské Zaragoze instalovala městská rada v roce 2002 více než 65 působivých světelných soustav Hernandez/Fernandez. O více než dvacet let později jsme je modernizovali pomocí LED optiky, čímž jsme dosáhli výrazné úspory energie ve výši 78 % a zabránili vzniku až 91 tun emisí CO2 - a přitom jsme zachovali tato stylová svítidla, která byla stále ve výborném stavu.


Jsme součástí oběhového hospodářství a výrazně jsme snížili vlastní uhlíkovou stopu a zároveň pomáháme našim zákazníkům snižovat tu jejich. Když navrhujeme výrobek, přemýšlíme o všech fázích jeho životního cyklu, od toho, odkud pocházejí suroviny, přes to, kolik energie systém osvětlení během své životnosti spotřebuje, až po to, co se stane na konci jeho životnosti. V každé fázi se snažíme minimalizovat množství odpadu a spotřebu zdrojů. Chcete-li si přečíst více o naší celkové strategii, zde si stáhněte  naši zprávu o udržitelnosti z roku 2023

Jednou z oblastí, která může mít velký vliv, jsou suroviny, které používáme k výrobě našich svítidel. Od mého nástupu do společnosti Schréder na začátku tohoto roku přezkoumáváme, co používáme, jak to používáme a jaké změny můžeme provést, aby to bylo přínosné pro nás všechny. Pouliční osvětlení, které zajišťuje fungování městských prostor, je složité zařízení, které se skládá z desítek součástí, jež mohou být vyrobeny z hliníku, skla, různých kompozitů a celé řady plastů na bázi fosilních paliv, takže výběr může být komplikovaný. V tomto blogu budeme hovořit o nedávných inovacích ve výrobě biopolymerů a o tom, jak tyto materiály začleňujeme do našich výrobků. 
 

Začíná to rostlinkami

Pokaždé, když začínáme projekt, přemýšlíme o všech různých materiálech, které jsou na trhu. Jaké materiály lze použít pro naše výrobky? Pro jaký druh použití budou určeny? Bude to kruhový objezd v centru města, tunel či dálnice? 

Plasty ve svítidlech používáme pro několik funkcí. V čočkách a ochranných krytech vytvářejí specifické optické vlastnosti a v tělech a ochranných krytech zajišťují trvanlivost a odolnost proti nárazu. Mám na starosti validační proces, při kterém testujeme nové materiály, abychom zjistili, zda vydrží náročné požadavky venkovního osvětlení. Jednou z vhodných možností, kterou jsme našli, jsou biopolymery.

Plast je obecně definován jako biopolymer, pokud je buď biologicky založený, biologicky rozložitelný nebo obojí.

European Bioplastics

Na rozdíl od tradičních plastů, které se vyrábějí z fosilních paliv a jejichž rozklad trvá miliony let, představují biopolymery celou skupinu materiálů s různými vlastnostmi a použitím. Více se o nich dozvíte zde, ale obecně je plast definován jako biopolymer, pokud je buď biologicky založený, biologicky rozložitelný, nebo obojí. Biopolymery se získávají z rostlin, jako je kukuřice, cukrová třtina nebo celulóza. Biologicky rozložitelný znamená, že se plast rozkládá na přírodní látky, jako je voda, oxid uhličitý a kompost, bez jakýchkoli umělých přísad.  

Pro ochranný kryt jsme testovali polypropylen (PP) na biologické bázi, podobný tomu, který se používá v automobilovém průmyslu. Automobily a pouliční osvětlení musí odolávat povětrnostním vlivům, proto se pro tuto roli skvěle hodí odolné plasty, které zvládnou působení UV záření a extrémní teploty. 

U čoček a chráničů jsme testovali polymetylmetakrylát (PMMA) a polykarbonát (PC) na bázi biosložek, které umožňují výrazně snížit emise CO2 při zachování stejně vysokých technických parametrů. A ve svítidle FRIZA GEN2 nahradíme plastový kryt biopolymerem, čímž snížíme emise CO2 této součásti o 60 %. Kromě toho bude průhledný ochranný kryt rovněž vyroben z biobavlny PC.  

Spolupracujeme s dodavateli na nalezení rostlinných, biologických verzí těchto dvou plastů. Začít proces s rostlinami namísto fosilních paliv je obrovský rozdíl: tyto biologické alternativy mají potenciál snížit naše emise skleníkových plynů (GHG) až o 60 %.

THE FRIZA GEN2 has a biobased protective cover to reduce its environmental footprint
Nová FRIZA GEN2 bude mít kryt a chránič z bioplastu, což výrazně sníží její dopad na životní prostředí.

 

Končí to novým začátkem

Dalším hlavním faktorem při výběru plastů je konec jejich životnosti. Stejně jako začátek závisí na tom, k čemu bude plast používán. V některých odvětvích, jako jsou například obaly na potraviny, je cílem vybírat plasty, které jsou biologicky odbouratelné, ale nikdo nebude vyhazovat stará pouliční svítidla na skládku nebo do moře (doufáme!). Pro nás je prioritou, aby díly byly vyměnitelné a prodloužila se tak životnost majetku našich zákazníků, a dále recyklace plastů. Recyklované plasty mohou nabídnout nižší uhlíkovou stopu ve srovnání s původními plasty, u nichž byly materiály čerstvě vytěženy ze země.

Rozhodli jsme se používat plasty, které lze recyklovat buď mechanicky, kdy se pouze roztaví a znovu použijí, nebo chemicky. Chemická recyklace mění fyzikální strukturu plastového odpadu tak, by mohl být znovu použit různými způsoby To může vyžadovat více energie než běžná mechanická recyklace, ale v porovnání s těžbou nových fosilních paliv ze země pro výrobu primárního plastu se použitím tohoto materiálu stále snižuje vaše uhlíková stopa. Každý plast, který používáme, ať už je na fosilní bázi nebo z biopolymeru, lze recyklovat.  

Bioplasty jsou obvykle dražší než běžné plasty. Zároveň je mnoho našich zákazníků z měst, která se zavázala bojovat proti změně klimatu, ať už jako členové C40, nebo s vlastními plány. Vzhledem k tomu, že se naši zákazníci zavázali k lepším rozhodnutím ve všech oblastech, od nakládání s odpady až po řízení dopravy, rádi investují do ekologičtějších řešení osvětlení.  

Street lights in Zaragoza are still in excellent condition, 20 years after installation, illustrating their robustness
Naše svítidla jsme vždy dělali tak, aby vydržela, a po 20 letech jsou sestavy Hernandez/Fernandez v Zaragoze stále ve vynikajícím stavu. 


Jasná klasika

Biopolymery jsou další kapitolou našeho příběhu udržitelnosti, ale nezapomínejme na klasiku. Sklo a hliník, které také používáme, se ve velké míře recyklují. Kromě toho můžeme často do stávajících svítidel namontovat moderní LED osvětlení, jako jsme to udělali na ikonické pařížské ulici Rue de Rivoli.  

Přestože tedy přehodnocujeme plasty které používáme, je třeba si uvědomit, že mnoho prvků je vyrobeno z jiných materiálů, které lze rovněž znovu použít a recyklovat. Ať už si zákazník vybere jakékoliv svítidlo, můžete si být jisti, že společnost Schréder ho vyrobí co nejvíce „zelené“. 
 

O autorovi
Marie-Laure nastoupila do společnosti Schréder na začátku roku 2024 s rozsáhlými zkušenostmi v oblasti chemie a materiálových věd. Jejím úkolem je výzkum, testování a ověřování surovin používaných ve všech svítidlech Schréder. Kromě výkonnosti materiálů je její prioritou snižování množství odpadu a postupy pro udržitelný rozvoj. Spolupracuje s našimi týmy zabývajícími se návrhem výrobků a životním cyklem, aby vybrala nejlepší materiály pro optimalizaci našich výrobních procesů a vyvinula novou generaci udržitelných řešení osvětlení pro každý konkrétní prostor. Marie-Laure pomáhá zajistit, aby naše svítidla splňovala nejvyšší standardy v oblasti technologií, funkčnosti a ekologických vlastností.

Spojte se s Marie-Laure na LinkedIn