Jedan kamion plastike se baci u okean svakog minuta. Razmislimo o tome.

Savremeni život se ne može zamisliti bez polimernih materijala. Upotrebni predmeti, odeća i obuća, prevozna sredstva, građevinski materijali i galanterija, sredstva za komunikaciju i savremeni mediji su sačinjeni od raznih vrsta polimernih materijala. Neki od prvih materijala koje čovek počinje da koristi su zapravo bili prirodni polimeri kao što su vuna, drvo i celuloza. Krajem 1980-tih godina proizvodnja polimernih materijala prestiže proizvodnju čelika i po zapremini i po masi (slika 1.)

Slika 1. Uporedni prikaz proizvodnje čelika i plastičnih materijala u drugoj polovini 20. veka

Slika 2. Prikaz proizvodnje plastike u Evropi i ostatku sveta u periodu od 1950. do 2018. godine

Kao prateća pojava koja se javlja pri bilo kojoj proizvodnji jeste otpad koji se generiše kako u samim proizvodnim postrojenjima, tako i kao posledica upotrebe samih proizvoda širom sveta. Logičan zaključak koji se nameće jeste da je, usled rasta proizvodnje plastičnih materijala, količina otpada koji se tokom vremena stvara sve veća i da svakodnevno raste. Najveći skok u proizvodnji plastike se desio kada su proizvođači sokova počeli da koriste plastiku zbog bržeg izlaska na tržište i tako se rodila jednokratna plastika.

Otpad se prvenstveno stvara u postrojenjima koja se bave proizvodnjom predmeta od plastike. Takođe, sirovina za dobijanje plastičnih predmeta za masovnu upotrebu je veoma jeftina što pogoduje njenoj primeni u velikom broju industrijskih sektora.  

Slika 3. Prikaz stepena proizvodnje plastičnih predmeta od strane određene grane industrije, datog u t proizvoda po godini (za 2015. godinu)

Svi proizvodi koji imaju problem zbog neadekvatnog skladištenja ili transporta takođe postaju otpad.

Slika 4. Grafički prikaz količine otpada po glavi stanovnika, dato u kg otpada po glavi stanovnika po danu (za 2010. godinu)

Hiperprodukcija, lakoća prometa robe i potrošačke navike za posledicu imaju da se na dnevnom nivou stvaraju velike količine otpada u svetu.

Kako se izboriti sa otpadom?

Plastični otpad se, kao i svi drugi, prvo odlagao na deponijama. Ubrzo je postalo jasno da to nije dugoročno rešenje s obzirom na veoma dugačak period razgradnje plastičnih materijala, od 100 do 600 godina. Ideje o ponovnoj upotrebi plastike koja izlazi iz upotrebe javljaju se već 70-ih godina 20. veka. U industrijskim krugovima reciklaža nije dočekana sa oduševljenjem jer takva pojava negativno utiče na izradu novih proizvoda. Danas države imaju svoje programe prikupljanja plastike i reciklaže otpada koji su fokusirani na građane.

Kako izgleda proces reciklaže?

Reciklovanje ili reciklaža polimernih materijala podrazumeva ponovno iskorišćenje polimera kao materijala i/ili dobijanje novih sirovina i/ili goriva iz polimera, kao i korišćenje polimernog materijala kao energenta. Molekulska struktura polimera  ima odlučujući uticaj na svojstva, preradu i primenu polimernih materijala, a kasnije i na reciklažni proces.

Kako bi se proces reciklaže standarizovao i globalizovao, na svetskom nivou su usvojena posebna obeležja na proizvodima koja upućuju na to od kog materijala je taj predmet napravljen, a radi lakšeg prikupljanja kasnije i sortiranja pre procesa reciklaže. Zakonom je obavezno da svaki predmet na sebi mora imati oznaku koja upućuje od kog materijala je izrađen.

Slika 5. Tabelarni prikaz univerzalnih oznaka koje ukazuju na to od kog materijala je predmet izrađen (svaka vrsta plastike ima samo jednu oznaku)

Kada je sam proces reciklaže u pitanju, treba naglasiti da postoji 4 vrste reciklaže: primarna, sekundarna, tercijarna i kvaternerna. Ova podela napravljena je na osnovu životnog ciklusa predmeta, a to dalje diktira i njegovu kasniju primenu po završetku procesa reciklaže.

Tabela 1. Prikaz vrsti postupaka reciklaže i primene polimera nakon njih

• Primarna reciklaža: Ako se tokom procesa oblikovanja plastičnih proizvoda javlja otpad (na primer, materijal zaostao nakon opsecanja ivica proizvoda, materijal koji prvi prođe kroz mašinu tokom startovanja postupka prerade i nakon toga odbacuje, proizvod koji ne zadovoljava po obliku i sl.) koji ostaje u fabričkom krugu, on se smatra nekontaminiranim i može se vratiti u postupak prerade polimera.

• Sekundarna reciklaža: Kada materijal napusti proizvodni pogon i nakon svog korisnog veka se ponovo sakupi, oslobodi primesa drugih materijala, opere, osuši, taj predmet se može oblikovati nekim postupkom prerade, čist ili pomešan sa čistim polimerom i drugim primesama.

Slika 6. Šematski prikaz postupka sekundarne reciklaže u reciklažnom postrojenju

Primer industrijskog postrojenja za reciklažu: https://www.youtube.com/watch?v=I_fUpP-hq3A

• Tercijarna reciklaža: Ukoliko sakupljeni korišćeni polimer iz nekog razloga ne podvrgne sekundarnom tipu reciklaže, on se može iskoristiti kao sirovina za dobijanje određenih hemijskih vrsta tako što podvrgne postupcima termičkog ili hemijskog tretmana.

Slika 7. Šematski prikaz procesa tercijarne reciklaže određenih vrsta polimernog otpada i krajnji produkti reciklaž

• Kvaternerna reciklaža: Deo otpada, najčešće pojedine vrste polimera koje ne mogu da se prerade nekim od prethodnih postupaka se mogu koristiti kao energent i gorivo, kako sami, tako i u kombinaciji sa drugim otpadom i gorivom, sa ciljem iskorišćenja toplotne energije koja nastaje usled raskidanja hemijskih veza.

Slika 8. Šematski prikaz procesa kvaternerne reciklaže

Reciklaža u Srbiji

U Srbiji danas postoji 2.200 firmi koje se bave sakupljanjem i reciklažom otpada, što je u odnosu na 2009. kada ih je bilo 200, ogroman napredak. Kakvo je trenutno stanje u Srbiji što se produkcije i prerade otpada tiče najbolje se može videti na osnovu zvaničnih podataka Agencije za zaštitu životne sredine koji kaže da se trenutno u Srbiji reciklira negde oko 5% otpada, za razliku od zemalja EU gde je procenat recikliranja oko 50%, dok se ostalih 95% odnosi na deponije kojih za sada ima 164 koje su registrovane opštinske deponije i oko 2170 registrovanih divljih deponija, a svega 10 sanitarnih deponija na teritoriji cele zemlje.

Regionalne sanitarne deponije izgrađene do 2017. nalaze se u Užicu, Lapovu, Kikindi, Jagodini, Leskovcu, Pirotu, Sremskoj Mitrovici i Pančevu, dok su dve lokalne u Vranju i Gornjem Milanovcu, po evidenciji Agencije za zaštitu životne sredine.

Kada je plastični otpad u pitanju, po podacima Republičkog zavoda za statistiku za 2019. godinu na teritoriji Republike Srbije stvoreno je 56 801 t plastičnog otpada, a industrijske grane koje prednjače po količini plastičnog otpada koji stvore su prerađivačka industrija, sektor uslužnih delatnosti i sektor upravljanja vodotokovima.

2013. godine u Srbije je osnovano Udruženje reciklera Srbije od strane vodećih firmi iz sektora reciklažne industrije koje ima za cilj da poboljša odnose između firmi članica Udruženja i Vlade Republike Srbije, a takođe i da promoviše i popularizuje reciklažnu industriju u Srbiji uključujući i manje firme i fizička lica koja žele da se bave sakupljnjem i reciklažom otpada.

Pored stručnjaka, inženjera i ekologa, reciklažna industrija upošljava i sakupljače sekundarnih sirovina širom zemlje, koji često potiču iz marginalizovanih društvenih grupa, pruža im socijalnu zaštitu i uključuje ih u legalne tokove, što je još jedan benefit reciklažne industrije osim pozitivnog uticaja na životnu sredinu.

Aktivistički pokreti u svetu u borbi za smanjenje otpada

U svetu postoji veliki broj malih organizacija i udruženja koja se bave popularizacijom ekologije i ekološkog načina razmišljanja. Takođe, ima i onih koji okupljaju volontere i bave se sakupljanjem otpada i čišćenjem pojedinih predela koji su zagaćeni plastičnim ili drugim otpadom. Jedan zanimljiv pokret koji potiče iz Holandije i čiji je idejni tvorac Dejv Hakens jeste pokret Precios plastic. Dejv 2012. godine počinje da razmišlja o pravljenju mašina za reciklažu plastike koje će biti kopija industrijskih mašina i koje će moći da obavljaju istu funkciju kao i industrijske, samo manjeg obima, lake i jeftine za izradu i dostupne širokoj javnosti. Cela ideja je krenula nakon što je, za potrebe projekta na fakultetu, krenuo da se bavi temom reciklaže u ,,kućnim uslovima“. Već nakon godinu dana uspeo je da osmisli i napravi prvu verziju mašina koja se sastojala iz dve mašine: sekač plastike (tzv. šreder) i ekstruder čija je funkcija da topi plastiku. Ubrzo su mu se u tome pridružilo još četvoro kolega i do 2016. godine su uspeli da razviju drugu verziju mašina, usavršavajući prethodno razvijene prototipove mašina. Ovaj pokret je sve više dobija maha, zahvaljujući veb-sajtu i objavama na internetu i on ubrzo postaje internacionalan i polako se širi po svetu. U međuvremenu, volonteri širom sveta, a pre svega iz Francuske, Holandije i SAD, dolaze u Holandiju i pomažu na razvoju mašina. Ovo rezultuje time da se pojavljuje prvo treća, a zatim i četvrta verzija mašina koja biva svetu predstavljena 2018. godine.

Od 2020. godine Precious Plastic Universe, kako aktivisti ovog pokreta nazivaju ,,svoj svet”, predstavlja jednu globalnu organizaciju koja u sebi broji veliki broj članova iz gotovo svake zemlje na svetu, težeći da postane globalni alternativni sistem za reciklažu plastike. Pristup ovom univerzumu je besplatan, sve je dostupno putem zvaničnog sajta i cilj je da se tokom vremena sve više ljudi uključi i da podršku projektu, kako bi razvoj išao uzlaznom putanjom, a takođe kako bi se projekat sve više popularizovao i implementirao širom sveta. Za razliku od konvencionalnih industrijskih postrojenja za čiju izgradnju je potrebna ogromna količina novca, mnoštvo dozvola i spremnost lokalne zajednice i određenih ministarstava da ulaže i razvija ovu industrijski granu, cilj Precious Plastic komune je da reciklaža tačkasto krene od entuzijastičnih pojedinaca i da oni svojim primerom oko sebe okupljaju ljude zainteresovane za reciklažu plastike i tako šire saznanje o ovom pokretu i ovakvoj vrsti načina reciklaže. Mašine su osmišnjene tako da mogu da se naprave maltene od otpadnih komada metala, uz minimalnu mašinsku obradu, a s obzirom da su projektovane od strane mašinskih inženjere, njihova funkcionalnost ne manjka iako je takav način izrade u pitanju. Najbolja stvar kod toga je što izrada nije mnogo skupa i uz 2000 – 5000 € možete imati set od 3 – 5 mašina koje vam omogućuju da izradite nove predmete od reciklirane plastike pomoću više postupaka izrade.

Takođe, gledano na mikro nivou, ovo može biti i neka vrsta biznisa za pojedince ili manje firme, pogotovo u siromašnim sredinama, kao što su na primer afričke ili neke azijske zemlje. Biznis se može bazirati na više stvari: reciklaži plastike i prodaji poluproizvoda (ljuspica, granulata, većih komada), krajnjih proizvoda specifičnog dizajna i namene, delova za mašine i nadogradnju istih, itd. Ovo ostavlja dosta prostora da se u lokalni proces reciklaže uključe i ljudi drugih profesija koji mogu da daju svoj doprinos razvoju procesa ili krajnjeg proizvoda (dizajneri, inženjeri, arhitekte, ekonomisti, itd.). Takođe, ovaj projekat je dosta pogodan i za obrazovne institucije, kao što su osnovne i srednje škole i to iz više razloga:

1. obrazovni karakter projekta – deca i nastavni kadar se mogu direktno upoznati sa konvencionalnim načinom reciklaže i steći obrazovanje o procesu reciklaže i postupcima prerade plastičnih materijala koji se koriste

2. zaštita životne sredine – deca i zaposleni u obrazovnim institucijama mogu uzeti učešće u prikupljanju i sortiranju otpada, organizovati sakupljanje otpada u okviru svoje školske zajednice i prikupljeni otpad reciklirati pomoću svojih mašina ili mašina partnerske organizacije

3. podizanje svesti o reciklaži – članovi školske zajednice učestvujući u procesu reciklaže podižu svoju svest o važnosti ponovnog iskorišćenja plastičnih materijala i negativnih posledica na okolinu usled odlaganja ovog otpada na deponije, a indirektno mogu uticati na razvoj svesti o važnosti reciklaže kod članova svojih porodica, drugova, prijatelja, kolega i suseda

4. razvijanje kreativnosti – deca, u saradnji sa nastavnicima i organima škole, mogu uključiti neki segment ovoj projekta (prikupljanje i razvrstavanje otpada, redizajn mašina, nadogradnju, razvoj procesa, dizajn krajnjeg proizvoda,…) u neke od nastavnih jedinica i tako razvijati svoju kreativnost, primenjivati stečeno znanje i obrađivati neke oblasti na konkretnom, njima bliskom, primeru

5. mogućnost da se zaradi – po uspostavljanju procesa sakupljanja, razvrstavanja i reciklaže krajnji produkt procesa, bilo da li je to poluproizvod ili gotov proizvod, se može ponuditi tržištu i za to dobiti neku sumu novca koja može da bude budžet za plaćanje otkupa smeća, kupovinu dodatne opreme, iznajmljivanje prostora ili nagrada za ljude koji rade.

Slika 9. Prikaz odeljenja Preciuos Plastic zajednice

Na zvaničnoj veb-stranici pokreta (https://preciousplastic.com/index.html) se može detaljno videti čitav razvoj pokreta i mašina, ali i priključiti pokretu na određen način i tako postati deo zajednice gde je svima primarni cilj reciklaža plastičnih predmeta i u kojoj su svi radi da razmenjuju svoja iskustva sa vama, a takođe i da vam daju ideje za izradu predmeta od plastike, delove mašina, čak postoji i jedinstveni bazar gde možete prikazati ostatku zajednice svoj rad i izrađene predmete i ponuditi ih na prodaju, a takođe videti i delo drugih članova zajednice.

Precious Plastic u 3D republici

3D Republika, kao ekološki svesna kompanija, tokom prethodnih godinu dana počela je da razvija sektor za reciklažu plastike jer i sama generiše manje količine otpada usled testiranja materijala. Nakon izrade mašina po tehničkoj dokumentaciji koja je dostupna na sajtu Precious Plastic zajednice (V2) pristupilo se sklapanju mašina i njihovom probnom radu. Za sada, posedujemo šreder za sečenje plastike u flekice minimalne veličine do 4 mm i ekstruder, a u planu je i uspostavljanje prerade plastike injekcionim brizganjem i presovanjem. Trenutno je u toku i dalje probni rad ekstrudera, nakon čega sledi validacija celokupne linije i pokušaj kontinualizacije procesa u što većoj meri, kako bi se efikasnost procesa povećala, a troškovi i kontaktno vreme u svakom od uređaja što više smanjili.

Slika 10. Originalni izgled šredera – V2 (preuzeto sa sajta Precious Plastic zajednice)

Slika 11. Originalni izgled ekstrudera – V2 (preuzeto sa sajta Precious Plastic zajednice)

Što se krajnjih proizvoda celokupnog procesa reciklaže tiče, naša ideja je da se naprave konkretni proizvodi koji će biti funkcionalni i koji će moći da se ponude tržištu. Ono što je utvrđeno ispitivanjem tržišta jeste da se u Srbiji reciklaža plastičnog materijala vrši najčešće tako što se vrši separacija otpada – presovanje – usitnjavanje na šrederu – pranje flekica – ekstruzija do granulata i taj granulat se pakuje i prodaje drugim firmama ili izvozi u inostranstvo. Mi bismo pokušali da ceo proces reciklaže zaokružimo i da u našem proizvodnom procesu imamo transformaciju ulaznog plastičnog predmeta koji je otpad u izlazni plastični premet nove forme koji dobija nov život. Takođe, pokušali bismo i izradu filamenta za 3D štampu od recikliranog materijala.

Naša želja je da sklopimo partnerstvo sa nekom od vodećih kompanija koje posluju na teritoriji Republike Srbije i koje su društveno odgovorne, kako bi zajedno pokušali da ovaj projekat podignemo na viši nivo i povećamo obim proizvodnje.

Nemanja Stojanović
Student završne godine Tehnološko-metalurškog fakulteta – smer polimerno inženjerstvo