PET-MAT: architektura z lahví

Nacházíme se v době plastové, jejímž symbolem je lahev z polyethylen tereftalátu stará nyní přes 40 let. PET je geniální vynález pánů Whinfielda a Dicksona z roku 1941, ale lahev z něj vyvinul až Nathaniel Wyeth o třicet let později. Jediný problém týkající se PETu je jeho velmi nízká výrobní cena a snadná dostupnost, což vytváří podmínky pro jeho nadvýrobu. Toto, společně s nedostatečně odpovědným chováním společnosti vůči plastovému odpadu, způsobuje ekologickou nerovnováhu. V ideálním případě by totiž 90 % plastu mohlo zůstat v cyklu znovuvyužití výrobků a recyklace. A to se stalo cílem aktivit PET-MATu.

K projektu PET-MAT proběhla dne 20.4.2017 tisková konference - výstup ZDE

PET zázrak

Je ale možné, že se věci mají úplně jinak. Zjistili jsme, že pokud jde například o PET lahve, vyrobí se v České republice přibližně jeden milion lahví denně. Za rok jsme v ČR schopni vytřídit až 60 milionů tun polyethylen tereftalátu v obalech. Zpracovatelské linky však nejsou schopné, ať už kapacitně anebo technologicky plast dotřídit, a tak k další recyklaci postoupí zhruba jen polovina tohoto množství. V Plané nad Lužnicí ale sídlí firma, která zpracovává 60 milionů tun PETu ročně, zbytek suroviny musí dovážet – například z Německa. Je tedy možné, že ano, plast má nízkou výrobní cenu a je snadno dostupný, ale k nadprodukci nedochází, neboť jen na území České republiky umíme celý jeho objem zpracovat do druhotných surovin. Neděláme sice lahve z lahví, ale zachováváme hodnotu materiálu. Nejčastějším využitím recyklátu jsou umělá vlákna, z nich vzniká netkaná textilie. Známými výrobky jsou zdravotnické potřeby, dětské pleny, jednorázové pomůcky. Tyto již končí velmi znečištěné, stále je však umíme s výhodou energeticky využít, neboť byly a jsou určitou formou ropy a tudíž dobře hořlavé.

Recyklát polyethylen tereftalátu je obchodovanou surovinou již od dob svého vzniku v 70. letech dvacátého století. Průkopníkem v recyklaci obalů bylo Německo, které v roce 1991 přeneslo zodpovědnost za plastové obaly na výrobce a producenty. PET lahev je bezesporu jedním z fenoménů dnešní doby stejně jako třeba mobilní telefon. Přesto, že váží něco mezi 20 a 40 gramy, jsou tyto lahve díky své geniální konstrukci nejvíc vidět. PET lahve jsou totiž vlastně hezké, lehké, levné, a mají vysokou pevnost. Navíc se dají naplnit lecčím: od písku přes vodu k elektronice. A to je pro architekturu zajímavý objev.

Zrod PET-MATu a vývoj PET cihly

Kolem roku 2010 se na fakultě architektury ČVUT začal formovat experimentální ateliér pod vedením Doc. Achtena a Kateřiny Novákové, kde byli studenti vedeni ke znovu-využívání odpadu. Od starých pneumatik, igelitových tašek a jednorázových ramínek se rychle přesunulo k tématu PET lahve, která v mnoha ohledech připomíná cihlu: především co do velikosti a četnosti výskytu. V té době také začal probíhat průzkum uplatnění PET lahví v architektuře a kniha „150 000 PET bottles“ ukázala, že již dávno existují světové iniciativy, které z PET lahví staví domy.  A nejen to, v knize jsou představeny i dvě PET cihly, které mají podobu lahve: švýcarská United_bottle a tai-wanská Pollibrick. Stavby z PET lahví se objevují po celém světě, a to z různých důvodů. Zatímco v Guatemale, Nigerii a Indii se z nich staví obydlí a školy, v Evropě vznikají demonstrativní pavilony poukazující na exponenciálně rostoucí objem plastového odpadu v mořích. V méně vyvinutých částech světa se lahve znovu používají, v Severní Americe a Evropě se recyklují. V Asii se často prostě odhazují jako palmový list.

V roce 2014 vzniká na základě publikace výzkumná skupina PET-MAT za podpory KMV a.s., která dostává úkol vyvinout z PET lahve cihlu. Mattoni totiž znamená italsky „cihla“ a pro Alessandra Pasquale, ředitele Karlovarských minerálních vod, byl nápad vyvinout cihlu vyrobenou pomocí stejné metody a ze stejné suroviny jako PET láhev velmi lákavý.  

PET lahve se vyrábí z preforem nahřátím a vyfouknutím do formy. Zdánlivě prosté. Výrobní linka však má svá striktní omezení. Formy jsou standardně třídílné s limity na úhly otevření těla a vzdálenostmi výsuvu dna. Nejde proto vyrobit úplně libovolný tvar, který by designér navrhl tak, aby do sebe cihly zapadaly a držely v sobě zaklesnuté jako lego. Negativní úhel není přípustný a testování nejde provádět jednoduše doma v garáži: je třeba směřovat vývoj na standardní linky a také výfuk na těchto linkách zkoušet. Navíc forma na PET lahev je věc nesmírně nákladná: každá úprava stojí desítky tisíc. Polyethylen tereftalát je materiál tvářený teplem, lahev vystavená teplotám nad 70°C podléhá tvarové deformaci. Při vyfukování se preforma zahřeje až na 130°C a poté se protahuje a zároveň rozšiřuje. Každá preforma sleduje ideální válcovitý tvar, ke kterému je předurčena.

Cílem PET-MATU je ale vyvinout láhev vhodnou ke stavebním účelům, tudíž hranatého tvaru. V roce 2015 byla patentována cihla PET(b)rick, která byla vystavena na světové výstavě EXPO v Miláně. Tato cihla nicméně nesplňovala normy pro využití k plnění nápoji v první instanci. Ačkoliv plnila „stavební“ funkci, co se týká vyfukování, tloušťka stěny nebyla rovnoměrná právě díky svému složitějšímu tvaru. Šlo o prototypní pokus nový tvar vůbec vyfouknout.  Cihla by ideálně měla využít standardní preformu, proto byla vybrána taková, která se nejvíce blížila požadavkům na rozměry a hmotnost.

Zjistilo se ovšem, že tímto způsobem výroby lahev nebude hranatá v pravém slova smyslu nikdy: plast se při vyfukování takto nikdy nezachová. Design byl upraven ve smyslu zpevnění konstrukce a zlepšení plynulosti rozprostření plastu ve formě. Ani druhý a třetí pokus nepřinesly uspokojivý výsledek, třebaže vyfouknuté cihly byly použity k výstavním a pedagogickým účelům: vznikly z nich bary na události Studentská noc a recepční pult na výstavě Svět knihy ve Veletržním paláci.

Nejlepším využitím se ukázalo být „kavárenské zátiší.“ Tato instalace už měla doslova turné po České republice od Brna, kde kavárenské zátiší zdobilo stánek ČVUT na Gaudeamu, po Plzeň a její výstavu „Má plast“. Svůj debut mělo v Akademii věd ČR, kde probíhaly ozvěny EXPO 2015. Cihly si našly cestu až do Milána na výstavu Pavla Sterce. Vytvářely zde navigaci výstavou a byly naplněny vodou, která tvořila téma expozice.

Interaktivně ovladatelná sedátka z PET(b)ricků byla představena na TEDx Prague 2015, kde si uživatelé díky mobilní aplikaci mohli vyzkoušet ovládat barevnost laviček. Další chystanou akcí je PETOTEM: svítící symbol plastu tyčící se do výšky 5,5 metru na festivalu světle v Plzni v březnu 2017.

Poslední výfuk konečně přinesl tolik vytoužený výsledek. PET(b)rick 1.4 konečně drží zacvaknutá a bude v následujících měsících testována.

PET-MAT vzdělává

PET-MAT ovšem není jen výzkumnou skupinou. Od září 2016 je i neziskovým zapsaným ústavem, který vznikl na podporu společenské uvědomělosti a odpovědnosti. Pracuje se školami na různých projektech a dílnách, které se věnují plastu a zacházení s ním. S dětmi PET-MAT vyrábí z plastových lahví nejen šperky a malé sošky, ale jednou za rok i veledílo, na němž se podílí kolem deseti škol ve vybraném regionu. Zároveň PET-MAT pracuje i se školáky na základním a středním stupni, kde představuje srozumitelným způsobem problematiku plastu ze všech stran: od té funkční a užitečné po tu problematickou, kdy se plast (ne)stává odpadem.

PET-MAT se pomalu rozrůstá a vymýšlí další projekty. Jedním z nich je i minirecyklátor, který by názorně předváděl proces opětovného využití plastového odpadu. Ve spolupráci se studenty FA ČVUT pořádá výstavy o znovuvyužití PET lahví v architektuře. Jedna z nich, nazvaná „Od lahve k cihle“ právě proběhla v galerii Nativ v Praze. Za zmínku stojí i šestimetrový anděl, který po dobu adventu stál v Jindřichově Hradci a se svými 12 000 lahvemi zpodobňoval asi 10 minutovou produkci PET lahví v ČR.

Podobné akce nejen informují veřejnost o problematice, ale i pomáhají navazovat důležité kontakty mezi výrobci a zpracovateli, čímž se vytváří platforma pro diskuzi. Svým výzkumem a výtvarnými díly chce PETMAT přilákat pozornost k problému a zasít do společnosti snítku kritického myšlení. S nápojem nebo potravinou si lidé kupují i obal, který mnohdy tvoří podstatnou část ceny výrobku. Jako jedno z mnoha možných řešení problému se nabízí sekundární využití, v našem případě jde o stavební prvky nebo díly do stavebnice. V této funkci může materiál chvíli setrvat, než se opět vrátí do recyklačního oblouku. Tento dlouhodobější koloběh by mohl vyrovnávat sezónní nevyváženost vzniku recyklátu a stabilizovat jeho cenu, z čehož by plynula vyváženost trhu s recyklátem. Jeho návrat do recyklačního cyklu by tak byl zajištěn.

Zdroj: Odpadové fórum 2/2017

Autor: Ing. arch. Kateřina Nováková, Ph.D, Fakulta architektury ČVUT, PET-MAT