Přestože chemický průmysl patří mezi energeticky náročná odvětví a spotřebovává přes deset procent globální produkce fosilních paliv, je v něm v posledních letech patrný významný posun směrem k ekologii a udržitelnosti. Chemické firmy se zaměřují především na dekarbonizaci, snižování emisí CO₂ přechodem na obnovitelné zdroje energie a využívání technologií pro zachytávání, využití a ukládání uhlíku. Trendy jsou také recyklace materiálů a využívání vodíku.
„Aktivity směřující k ekologii a udržitelnosti mají pozitivní efekt zejména na zlepšení veřejného zdraví, snižování znečištění a emisí skleníkových plynů, produkci odpadů či závislost na fosilních palivech. Otázkou ale je dopad na konkurenceschopnost a ekonomická efektivnost postupného přechodu na čistší technologie,“ říká Ivan Souček, ředitel Svazu chemického průmyslu České republiky.
Český chemický průmysl dělá významné kroky směrem k ekologizaci výroby a k udržitelnosti, ale stále je před ním řada výzev. Mezi nejdůležitější patří dostupnost a vysoké ceny energií, neboť přechod na obnovitelné zdroje energie chemickou výrobu ještě prodraží. „Investice do ekologických technologií jsou finančně velmi náročné, což může být překážkou hlavně pro menší firmy. Pokud tomuto trendu nezvládnou efektivně přizpůsobit své procesy a strategie, nebudou mít dostatečný finanční kapitál a zdroje, ovlivní to jejich konkurenceschopnost,“ říká Souček.
Mnohé firmy se však snaží využít příležitost a investují do vývoje „zelených“ chemikálií, které jsou méně toxické a mají nižší uhlíkovou stopu. „Tyto inovace mohou nejen snížit negativní dopady na životní prostředí, ale také zvýšit ziskovost a růst chemických podniků. Představují nové příležitosti zejména pro firmy, které se dokážou rychle přizpůsobit,“ doplňuje Souček.
Náhrady tradičních surovin
Dalšími trendy v chemickém průmyslu jsou v současnosti energetické optimalizace, inovace s využitím moderních technologií včetně digitalizace a umělé inteligence a náhrada SVHC, tedy látek vzbuzujících mimořádné obavy. Chemické společnosti stále více integrují obnovitelné zdroje energie do svých výrobních procesů. To zahrnuje větší využívání biomasy, solární a větrné energie, ale i nízkoemisní energie z jádra k výrobě udržitelných chemikálií.
„Roste zájem o náhrady tradičně používaných surovin, jako jsou například petrochemický aceton a benzin, které jsou méně toxické a mají nižší ekologickou stopu. Zvyšuje se poptávka po produktech na bázi biomasy, jako jsou biopaliva, bioplasty a biochemikálie,“ uvádí Souček. Zároveň dodává, že trh biochemikálií zatím zcela nefunguje tak, jak je to například u biopotravin, kde je zákazník připraven zaplatit více. „Látky SVHC jsou postupně omezovány, případně zakazovány. Náhrada však s ohledem na jejich vlastnosti není vždy jednoduchá,“ vysvětluje Souček.
Významný pokrok je podle něj také ve vývoji biodegradabilních chemikálií, které se rychleji rozkládají v přírodě a minimalizují dlouhodobé znečištění životního prostředí. To zahrnuje například i biologicky odbouratelná rozpouštědla a povrchově aktivní látky, které se často používají jako čisticí prostředky, emulgátory nebo třeba pěnidla.
„Nanomateriály a nanotechnologie jsou další trendovou oblastí, která hraje a bude hrát klíčovou roli v chemickém průmyslu, zejména při vývoji nových materiálů s vylepšenými vlastnostmi. To zahrnuje vše – od zlepšení účinnosti katalyzátorů až po vývoj nových typů odolnějších povrchových úprav a nanokompozitů,“ říká Souček.
Podle Davida Kubičky z Ústavu udržitelných paliv a zelené chemie Fakulty technologie ochrany prostředí VŠCHT Praha k velkým změnám došlo v oblasti rozpouštědel. „V průmyslu je patrný jasný odklon od chlorovaných rozpouštědel, která jsou sice velmi účinná, ale některé z nich jsou přinejmenším podezřelé karcinogeny, a jejich náhrada kyslíkatými rozpouštědly, alkoholy a estery,“ říká.
Také podle něj je patrná snaha nahrazovat nebezpečné látky bezpečnějšími a minimalizovat nebezpečné odpady. „Příkladem s výraznou českou stopou je výroba epichlorhydrinu, který je klíčovým meziproduktem výroby epoxidových pryskyřic. Tradičně se vyrábí z fosilního propylenu, který reaguje v prvním kroku s chlorem. Proces vyvinutý ve Spolchemii vychází z obnovitelného glycerolu, který se získá jako vedlejší produkt z výroby bionafty, a není tedy potřeba využívat chlor,“ říká Kubička.
S ústupem fosilních zdrojů pro výrobu motorových paliv bude muset proběhnout adaptace petrochemické výroby, aby byla zachována její efektivita, která nyní stojí na provázanosti výroby motorových paliv a chemikálií.
„Nenahraditelný je uhlík a jeho sloučeniny, protože jsou základem široké palety produktů a materiálů. Klíčovou otázkou tedy není, jak nahradit uhlík, ale jak nahradit zdroje uhlíku. Od biomasy jsme se posunuli k uhlí, pak k ropě a zemnímu plynu a dnes se vracíme k biomase a CO₂. Vzhledem ke složení těchto surovin to ale znamená, že potřebujeme dostatek energie,“ vysvětluje Kubička.
Chemický průmysl směřuje k ekologii dlouhodobě a motivace řešit některé problémy závisí na nákladech spojených s jejich řešením. Rostou‑li náklady na nakládání s odpady, roste i motivace najít a vyvinout efektivnější způsob výroby nebo využití vedlejších, odpadních produktů. „V tomto ohledu je šampionem rafinérsko‑petrochemický průmysl, který produkuje zdaleka nejméně odpadů v poměru k množství produktů,“ zdůrazňuje Kubička.
V některých případech ale musí zasáhnout legislativa, jako například u síry. „Snížení obsahu síry mělo za následek růst cen motorových paliv kvůli náročnější výrobě, což by firmy nemotivovalo paliva odsiřovat. Díky legislativě byl obsah síry snížen až na dnešních 10 ppm (odpovídá setině promile, pozn. red.), což s sebou přineslo jednak přímý pozitivní dopad na životní prostředí, jednak nový zdroj síry pro výrobu kyseliny sírové. Není již třeba síru těžit v povrchových dolech se všemi negativními ekologickými dopady,“ říká Kubička.
Využití recyklovaných materiálů je komplikované
Jan Vávra, vedoucí katedry ekonomiky a managementu chemického a potravinářského průmyslu Univerzity Pardubice, v souvislosti s ekologizací chemického průmyslu připomíná, že zejména produkty chemie a petrochemie zajistily ve 20. století levné, dostupné a masově vyráběné průmyslové výrobky. Nahrazovaly tradiční přírodní materiály, jako je dřevo, kámen, hlína, sláma, rostlinná vlákna, kůže či tuky, které by s rostoucí poptávkou nebyly dostupné v potřebném měřítku.
„Přechod na ropné produkty a zejména plasty zachránil ekosystémy lesů, dobytka, hospodářských plodin a řady dalších. Nyní voláme po návratu k obnovitelným a ekologickým produktům, ale těch už před sto lety nebyl dostatek a dnes je naše potřeba několikanásobně vyšší,“ říká Vávra. Ani dnes podle něho nedokážeme vyrábět pouze z obnovitelných zdrojů a v chemii je případné využití obnovitelných a recyklovaných materiálů ještě komplikovanější.
Na straně vstupů je největší výzvou nalézt nové zdroje a související technologie pro výrobu zelené energie a zeleného vodíku. Na straně výstupů je třeba snižovat emise z výrobních procesů, zachycovat je a následně skladovat či využívat. „V současnosti pro to neexistuje ani systémová podpora, ani infrastruktura,“ zdůrazňuje Vávra.
Nahrazování primárních zdrojů má v chemickém průmyslu výrazné limity. Zásadní je ropa s obsahem více než 85 procent uhlíku. „Při použití jiných surovin má výsledný produkt obvykle jiné vlastnosti a často se alternativní vstupní suroviny nebo jiný katalyzátor reakce hledají jen velmi obtížně,“ vysvětluje Vávra.
Firmy investují miliardy
I přes obtížnost a v některých případech i nemožnost nahrazování některých surovin ekologičtějšími variantami firmy v chemickém průmyslu směřují k zelenější výrobě. Například BASF, jedna z největších agrochemických společností světa, se zavázal stát se do roku 2050 klimaticky neutrální. „Dosáhli jsme již téměř 50procentního snížení našich globálních emisí CO₂ v porovnání s rokem 1990,“ říká Jan Procházka, manažer vnějších vztahů. Společnost například spustila první elektricky vyhřívanou krakovací pec na světě a jen v roce 2023 nakoupila a zpracovala milion tun obnovitelných surovin.
Globální chemický průmysl ročně zpracuje na 700 milionů tun fosilních surovin, což nelze nahradit ze dne na den. Jen BASF nakupuje kolem 30 tisíc různých surovin přibližně od šesti tisíc dodavatelů. Podle Procházky firma na nahrazení fosilních surovin obnovitelnými usilovně pracuje. Kromě biometanu nebo bionafty používá obnovitelné suroviny založené na rostlinných olejích, tucích, cukru či dřevu zejména pro kosmetický, farmaceutický, plastikářský nebo automobilový průmysl.
Další možností jsou suroviny recyklované z odpadu. Vedle mechanické je klíčová chemická recyklace, která nastupuje u složitějších, například vrstvených materiálů. Tato technologie může pomoci snížit množství spalovaného či skládkovaného plastového odpadu. „Chemická recyklace rozkládá plasty na jejich stavební kameny nebo je přeměňuje na základní chemikálie, které lze opakovaně použít. Příkladem je recyklace vyřazených pneumatik, ze kterých lze vyrobit například technický plast pro automobilový průmysl. Z vysloužilých matrací lze opět vyrobit pěnové matrace ve srovnatelné kvalitě a čistotě jako při použití fosilní suroviny,“ říká Procházka.
BASF vyvíjí inovativní procesy, jako je například biokatalýza a fermentace pro výrobu vitaminů a enzymů, a posouvá vpřed biotechnologii pro výrobu chemických složek z obnovitelných zdrojů. Jen za poslední rok firma investovala přes dvě miliardy eur do výzkumu a podala více než 1000 patentů na nové molekuly nebo procesy. „Na druhou stranu je třeba si uvědomit, že prodáváme okolo 45 tisíc produktů. Musíme také rozlišit, zda alternativní suroviny nebo výrobek nahrazujeme kvůli uhlíkové stopě, nebo toxikologickému profilu,“ říká Procházka.
Nakládání se všemi škodlivými nebo potenciálně škodlivými látkami reguluje základní evropská chemická legislativa REACH. Ne všechny škodlivé látky ale mají použitelnou alternativu. Otázkou je, zda spotřebitelé přijmou jako méně škodlivou alternativu produkt, který je výrazně dražší, má kratší životnost nebo je uživatelsky méně příjemný. „V poslední době se vede diskuse o věčných chemikáliích. V některých aplikacích, jako je nepromokavá membrána outdoorového oblečení nebo nepřilnavý povrch pánve, je nahradit lze, byť třeba s nižším uživatelským komfortem či za vyšší cenu. Tyto látky ale hrají klíčovou roli také při zajištění bezpečnosti průmyslových zařízení, například v těsněních nebo membránách, a zde alternativa zatím neexistuje,“ vysvětluje Procházka.
Hnacím motorem pro ekologické investice je legislativa. V současné době ta evropská čím dál víc vyžaduje jednak povinný obsah recyklované složky, jednak tlačí na lepší recyklovatelnost materiálů a výrobků, například u obalových materiálů nebo baterií. „Další hybnou silou je zákazník, který požaduje nižší uhlíkovou stopu nebo ekologičtější profil materiálu či výrobku. Nicméně tento tlak není ve všech oblastech průmyslu stejný. Například u drogerie, kosmetiky nebo sportovní obuvi je tlak spotřebitelů značný. Ne vždy jsou však připraveni zaplatit vyšší náklady na zelenější, šetrnější výrobky,“ říká Procházka.
Poptávka po bezpečnějších chemikáliích
Že chtějí zákazníci stále častěji bezpečnější a ekologičtější alternativy, potvrzuje také Michal Founě, technický ředitel společnosti HF Servis, která působí v oblasti průmyslové chemie. Vytváří například náhrady za aceton, rozpouštědla pro barvy, technický benzin a benzinové čističe, odstraňovače starých barev, líh či alkoholy.
„Sortiment bezpečných chemikálií pro výrobu našich odmašťovačů se stále zvětšuje. Dnes umíme vyrobit několik druhů vodou ředitelných technických benzinů, které jsou absolutně bezpečné,“ říká Michal Founě.
Stáhněte si přílohu v PDF
Podle něj se lidé začínají zajímat o životní prostředí i práci s bezpečnými produkty. „V lakovnách například odmítali pracovat s vysoce hořlavým acetonem, který je mimo jiné nebezpečný tím, že se vstřebává přes kůži do organismu a rozkládá červené krvinky. Při používání acetonu či technického benzinu musí zaměstnanec používat respirátor pro organická rozpouštědla či obličejový štít a ochranné brýle, chemické rukavice, se kterými je obtížné pracovat. Pracovní prostředí musí splňovat spoustu požadavků, například zaměstnanci nesmí mít v okolí ani rádio či jiné elektronické zařízení, které by mohlo způsobit výbuch,“ vysvětluje Founě.
V HF Servisu také pozorují, že poptávka po bezpečnějších alternativách roste z řad velkých i malých firem. Jedním z důvodů jsou i menší náklady na skladování, kdy firmy v případě alternativních produktů nemusí mít speciální sklady pro hořlaviny.
„Velké firmy jsou více nuceny dodržovat legislativu nejen vzhledem k množství výroby, ale také vzhledem k různým zavazujícím smlouvám o zlepšení pracovních podmínek a například v autoprůmyslu o neutrální uhlíkové stopě. Malé firmy, kde například i majitelé s produkty pracují, rychleji nahrazují nebezpečná rozpouštědla právě z tohoto důvodu,“ dodává Founě.
Článek byl publikován ve speciální příloze HN Chemický průmysl.
Přidejte si Hospodářské noviny
mezi své oblíbené tituly
na Google zprávách.
Tento článek máteje zdarma. Když si předplatíte HN, budete moci číst všechny naše články nejen na vašem aktuálním připojení. Vaše předplatné brzy skončí. Předplaťte si HN a můžete i nadále číst všechny naše články. Nyní první 2 měsíce jen za 40 Kč.
- Veškerý obsah HN.cz
- Možnost kdykoliv zrušit
- Odemykejte obsah pro přátele
- Ukládejte si články na později
- Všechny články v audioverzi + playlist
