Odbouratelné mýdlo z fritovacího oleje? Jde to, ukazuje česká firma

Příběh Nafigate Corporation je úzce spojen s chemickou fakultou brněnského Vysokého učení technického (VUT). Společnými silami vyvinuli a uvedli do chodu inovativní technologii, díky níž dnes v Nafigate vyrábějí z použitého fritovacího oleje a dalších odpadů biopolymer zvaný P3HB sloužící jako surovina pro výrobu bioplastu či jako vstupní surovina pro kosmetiku, biomedicínu a agrochemikálie.

Technologie i z ní vzniklý materiál jsou převratné z mnoha důvodů. Využití nacházejí nejen při výrobě obalů, ale například i v kosmetice či biomedicíně, kde slouží například jako materiál při výrobě kostních implantátů. Dnes tak firma společně s univerzitou poskytuje své know-how dalším společnostem a institucím a pokračuje ve vývoji unikátních řešení i materiálů.

Jak se zbavit bioplastů?

Shutterstock

Bioplasty jsou menší podskupinou velké rodiny plastů. Aby mohl být materiál označován za bioplast, musí splňovat alespoň jednu ze dvou charakteristik: buď musí být v přírodě rozložitelný, nebo vyrobený z přírodních látek. Z tohoto důvodu nemůžeme v každém případě počítat s tím, že se bioplast ve volné přírodě sám zcela rozloží. Velká část bioplastů je pouze takzvaně průmyslově kompostovatelná, což znamená zajištění specifických podmínek jako je teplota, vlhkost či mikrobiální prostředí. Rozložitelnost takového materiálu v domácím kompostéru je minimální a i když mu zajistíme všechny potřebné podmínky, trvá jeho rozklad mnohem déle než u stabilního bioodpadu. Současně může obsahovat stopy potenciálně rizikových přísad a plniv, které mohou kontaminovat půdu. Většina kompostáren tak tyto materiály nepřijímá a nesmí se tudíž vhazovat do biologického odpadu. Od roku 2021 také Evropská unie zakazuje používání většiny bioplastů v jednorázových výrobcích z toho důvodu, že podle posledních průzkumů nejsou zcela rozložitelné a jednorázové využití tak nedává v rámci udržitelného chování smysl.

Byznys model Nafigate Corporation je navíc postaven na úplném uzavření cyklu; zatímco k výrobě biopolymeru je třeba relativně levný a špatně recyklovatelný odpad, výstupem je látka s širokou škálou využití, kterou lze mnohem snáze odbourat. I proto firma společně s partnery letos v únoru uspěla ve výběrovém řízení Evropské komise a získala 1,4 milionu eur (asi 35,5 milionu Kč) na projekt BioSupPack, jehož cílem je vyvinout novou generaci udržitelných obalů.

Přispět k tomu má i nové výzkumné centrum, které se firma rozhodla vystavět v Ostravě-Dolních Vítkovicích. To se má stát klíčovou základnou nejen pro zmíněný vývoj bioobalů, ale třeba i testy využití jiných druhů odpadu než jen fritovacího oleje. „Dokončeno by mělo být na konci příštího roku,“ říká v rozhovoru pro Finmag.cz spolumajitelka Nafigate Corporation Lenka Mynářová.

Lenka Mynářová

Nafigate Corporation

Rodačka z Ostravy, vystudovala sociologii na Univerzitě Karlově v Praze. Podnikat začala v devadesátých letech, kdy se věnovala především marketingu a firemním strategiím. V roce 2009 stála u začátků muzea Svět techniky v Ostravě, Dolních Vítkovicích. Dva roky poté založila Nafigate Corporation spolu s podnikatelem Ladislavem Marešem.

Za svou práci získala několik ocenění v oblasti inovací a biotechnologií, včetně prestižního ocenění European Frost & Sullivan Award for Technology Innovation, který technologie Hydal získala v roce 2015. Věnuje se také neziskové činnosti, zaměřené především na vzdělávání. Je členkou správní rady Institutu Cirkulární Ekonomiky.

Proč jste se rozhodli pro výstavbu nového vývojového centra?

Doposud jsme využívali existující výzkumnou infrastrukturu v České republice, ale zjistili jsme, že kapacitně nestačí, protože poptávka po biotechnologickém zpracování odpadů extrémně roste. Proto jsme se rozhodli vybudovat vlastní výzkumné centrum, které je svým zaměřením jediné v Evropské unii.

Vaše firma začínala s výrobou nanovláken určených k čištění vody a vzduchu. Jak jste se dostali k výrobě biopolymeru z odpadu?

Nanotechnologie a biotechnologie toho mají překvapivě mnoho společného, ostatně nejlepším nanotechnologem je příroda sama. V našem případě přišel konkrétní impulz už v roce 2011 z VUT v Brně v podobě myšlenky vyrábět z odpadu biopolymer. Byla to ve své době naprosto revoluční myšlenka, jelikož žádná cirkulární ekonomika jako taková neexistovala. S kolegou Ladislavem Marešem nás to zaujalo natolik, že jsme se rozhodli do biotechnologické oblasti pustit.

Aktuálně vyrábíte biopolymer především z použitého rostlinného oleje. Jakým dalším druhům bioodpadu se věnujete?

Věnujeme se mnoha různým druhům bioodpadů z potravinářských výrob, třeba z výroby piva a vína nebo z kávové sedliny. To spektrum se stále rozšiřuje. Tyto provozy přinášejí přidanou hodnotu, která je dána tím, že se vždycky jedná o velké množství bioodpadů s nedostatečným využitím.

Krom výroby a prodeje zmíněného biopolymeru jste na trh přinesli i na něm postavenou vlastní značku kosmetiky. Proč jste se tak rozhodli?

Ten důvod je velmi jednoduchý. Jedná se o úplně nový materiál a jeho zpracovatelnost je obtížná, takže jsme museli kompletně „prošlapat“ celou cestu až ke konečným produktům. To by za nás nikdo neudělal.

Mikroplasty jsou v tisících produktů a v kosmetice se využívají proto, že jsou levné a plní svoji funkci...

Takže spolu s materiálem prodáváte i know-how na jeho zpracování? Jak se to promítá do výsledné ceny produktu?

Know-how se v případě výroby kosmetických produktů nepočítá jako samostatná položka. Je to už v ceně produktu nebo receptury pro jeho zpracování. Takže svoje know-how, jak zpracovávat polymer, monetizujeme v ceně produktů nebo premixů nutných pro výrobu produktů.

Biopolymerem P3HB jste v kosmetice jako první nahradili mikroplasty ve sprchovém gelu. Proč se mikroplasty v kosmetice vlastně využívají?

Mikroplasty jsou v tisících produktů a v kosmetice se využívají proto, že jsou levné a plní svoji funkci (například jako peelingové částice, které odstraňují nečistoty a odumřelé kožní buňky z pokožky, pozn. red.). Pokud jsou ale ze syntetických polymerů, které se v přírodě nerozkládají, jsou obrovskou zátěží pro ekosytém a narušují ho. I proto už je jejich využívání zakázáno.

Takže všechny firmy je teď nahazují různými typy bioplastů?

Záměrně přidávané mikroplasty ze svých produktů vyřazují všechny firmy z Evropské unie i jiných zemí, kde obdobný zákaz platí. Nahrazují je řadou různých materiálů, ať už přírodních (například jádra plodů nebo skořápky), nebo v podobě polymerů. V Unii musí firmy nově dokládat také testy biodegradability (míry přirozené rozložitelnosti v přírodě, pozn. red.).

Vyplatí se jim to? Respektive, o kolik je pro firmy výroba produktů s biopolymerem dražší než použití klasických mikroplastových složek?

Mnohonásobně dražší. A je to právě z toho důvodu, že v ceně syntetických plastů není zahrnuta devastace životního prostředí. Je to obecný problém: levné produkty jsou levné proto, že jsou v jejich ceně zahrnuty pouze výrobní náklady, nikoliv náklady na ochranu životního prostředí, recyklaci, konec života. Čeká nás v této oblasti dlouhá cesta a je na ni velmi málo času.

I bioplasty, pokud nejsou po použití správně zlikvidovány, jsou ale pro přírodu zátěží. K jejich rozkladu je potřeba specifických podmínek.

Pod bioplasty se skrývá mnoho různých materiálů. Pokud jsou vyrobeny z jídla, jako třeba PLA a PHA (viz box níž), tak jednoznačně nejsou udržitelné a jejich energetická a enviromentální náročnost (takzvaný life cycle assessment – LCA) je v řadě případů horší než u syntetických polymerů. Aby byl bioplast udržitelný, musí být vyrobený z odpadu nebo z takzvaného feedstocku třetí generace (řas, plísní, hub), tedy nesmí konkurovat potravinám nebo krmivům.

Pokud nejsme schopni cokoli správně zlikvidovat, je to vždy neudržitelné a špatné.

Současně musí mít jasný konec života, což je ale obrovský problém: pro kompostování je vhodné jen úplné minimum bioplastů. Navíc průmyslové kompostárny s nezbytnými technologiemi nejsou k dispozici. Biodegradabilita je nesmírně složitá a musí být doložena novými testy a certifikáty dokládajícími její existenci v reálných podmínkách. Z mého pohledu v této oblasti ještě neexistuje udržitelné řešení.

V čem jsou tedy dnes bioplasty udržitelnější než ty klasické, když nejsme schopni je správně zlikvidovat?

Pokud nejsme schopni cokoli správně zlikvidovat, je to vždycky neudržitelné a špatné. Mnou popisovaný příklad ukazuje jedinou možnou udržitelnou cestu, a to výrobu z odpadu nebo feedstocku třetí generace s jasným koncem života, bez prokazatelně negativního vlivu na životní prostředí. Pokud dodržíme tyto tři podmínky, můžeme mluvit o udržitelných bioplastech.

Co je co aneb Slovníček bioplastů

Shutterstock

PLA (polykyselina mléčná) je jeden z nejznámějších biorozložitelných plastů vyráběný z fermentovaného rostlinného škrobu. Je to druh bioplastu, který je pouze průmyslově kompostovatelný. Aby se rozložil, potřebuje specifickou teplotu okolo 60 °C a také určitou vlhkost a mikrobiální prostředí.

PHA (polyhydroxyalkanoáty) jsou druh biopolymeru, který vzniká v buňkách bakterií ukládajících uhlík jako zásobu energie. Za pomoci mikroorganismů jsme tedy schopni je vyrábět s použitím obnovitelných zdrojů ze škrobu, rostlinného oleje či odpadů z gastronomického průmyslu. Nejznámějším představitelemrodiny PHA jsou polyhydroxybutyráty – PHB.

P3HB (poly-3-hydroxybutyrát) je plně rozložitelný přírodní polymer, který lze kromě mikroorganismů nalézt také v tělech rostlin, živočichů i lidí. Díky tomu je polymer i monomer využíván nejen v bioplastech, ale i ve tkáňovém inženýrství, medicíně a kosmetice.

V oblasti bioobalů spolupracujete s velkými celosvětovými společnostmi – například s Unilever. Jak takové spolupráce fungují? Jste si v ní rovni?

Na projektech pracujeme i s dalšími velkými hráči, například se společností Novamont. A ano, je to win-win pro obě strany. My máme to, co velcí hráči často nemají – ideje, kreativitu, prostor. Vytváříme nová řešení, která oni potřebují, aby naplnili své cíle udržitelnosti. I ty největší firmy světa deklarují, že to samy nezvládnou a potřebují nás, malé, flexibilní, inovativní a kreativní firmy.

Oni potom přinášejí potřebné finance?

Je to různé. My nejvíc spolupracujeme na platformách evropského programu Horizon (klíčový program EU pro financování výzkumu a inovací v oblasti změn klimatu a dosahování cílů udržitelného rozvoje OSN, pozn. red.), tady peníze přináší Evropská unie. V jiných typech spolupráce jsou to velké firmy, které dávají prostředky do svých akcelerátorů. Klíčové je ale to, že se tyto firmy pohybují na trzích a mají o nich hluboké znalosti. Pokud realizujete vývoj ve spolupráci s takovými firmami, které znají trh, je pravděpodobnost úspěchu mnohem vyšší.

Technologie HYDAL

Nafigate Corporation

Nová technologie, která jako jediná na světě umí průmyslově zpracovat a využít použitý fritovací olej a přeměnit ho na zcela novou, vysoce hodnotnou surovinu – biopolymer typu PHB (rodina biorozložitelných a biokompatibilních bioplastů, použitelných například v medicíně nebo kosmetice). Ten je dál využitelný jako surovina pro výrobu bioplastů nebo jako přírodní rozložitelný mikroplast. Biotechnologie Hydal je založená na fermentaci a spotřebovává méně energie než technologie využívající rafinaci odpadních olejů.

Na začátku jsme nakousli i vaši působnost v biomedicíně. Jak vámi vyvíjené materiály pomáhají zde?

Biopolymer typu PHA má díky svým vlastnostem v biomedicíně velké aplikační možnosti. Pracujeme na dvou oblastech. Tou první je tkáňové inženýrství, kde z PHA vyrábíme a testujeme takzvané scaffoldy, což můžeme chápat jako jakési „lešení“ pro kmenové buňky vyrobené z biopolymeru. Druhou sférou je medicínský 3D printing zaměřený na výrobu implantátů a náhrad kostí.

Ptám se proto, že v rozhovoru pro Hospodářské noviny jste zmínila, že na trhu s bioobaly nikdy nebudete tak velkými hráči jako v kosmetice nebo právě biomedicíně. Přesto jste součástí projektu BioSupPack, který se na udržitelné obaly zaměřuje…

Ruce pryč od bioobalů určitě nedáváme. Přednost má ale kosmetika a biomedicína proto, že přetváří odpad v něco, co má vysokou přidanou hodnotu. Obaly mají tuto hodnotu rozhodně mnohem nižší, ale aktuálně usilujeme o vývoj obalu nové generace – z odpadů a s prokazatelnou biodegradabilitou. Je to cesta na roky, ale už jsme se po ní vydali.

O část finančních nákladů na výzkum a vývoj se postarají granty, ale stačí to? Jak velkou část výdajů pokrýváte z vlastních zdrojů?

Inovace financuje z grantů celý svět. Jsou naprosto zásadní, teď pokrývají zhruba padesát až sedmdesát procent veškerých nákladů. Zbytek je nutné dofinancovat jiným způsobem. Jelikož ale výrobu rozjíždíme pomalu a v malém a výrobní kapacity se chystáme postupně navyšovat, podíl nákladů na výzkum a vývoj se bude možná pomalu snižovat. Řadu projektů už ukončujeme a vytváříme spin-off (odvozené projekty, pozn. red.), nyní například na kávovou sedlinu.

Když se vrátíme k vývojovému centru v Ostravě, kdy bude dokončeno a kolik finančních prostředků takový projekt spolyká?

Centrum by mělo být plně dokončeno na konci příštího roku, tedy v prosinci 2022. Počítáme s tím, že se celkové náklady vyšplhají na sto milionů korun.