článek v časopisu Odpadové fórum 2017

PET-MAT: architektura z lahví

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

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.

 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 sezónnní nevyváženost vzniku recyklátu a stabilizovat jeho cenu, z čehož by plynula vyváženost trhu s recyklátem. Jeho návrat do recyklačního cyklu by tak byl zajištěn.

 

 

 

 

Patent 306677

PETree

After one and half years we receiver patent for the PETree construction!

Drawings

Má Plast

PETMAT Installation at My Plasticland (Má Plast) at „DEPO2015“ in Pilsen October 2016 till February 2017. img_1112

 

PETree story: Since July…

By the end of September, three members from PET-MAT team: Me, Karel Šeps and Kateřina Kordíková are sitting in the Czech pavilion at EXPO in Milano, desperately fixing the solar panels with all the electronic devices into the PET(ch)airs for we want them to be independent.  Thank god, I had the Idea to leave the IKEA lights inside too. This means the chairs are shining whether or not our remote-controlled light app works. We spent whole night on the road from ČR to Italy and now we are not able to get internet connection to the roof of the pavilion. The point is that the benches wouldnt shine without connected WHITE – our AP for internet. And it is impossible to get connection to the roof, where we wanted to install our chairs in order to be charged from the sun. When being on wifi, we could controll them from Prague. The electronic gadgets looked like on the photo below.

We are almost ready, after two days of rebuilding. I am waiting for the call from Prague, where Šimon sits in the Mattoni palast with Alessandro Pasquale and they are discussing the tree. WIFI in the czech pavillion collapses. After few trials its obvious I am not taking part on the talk. I am nervous like hell, this is the first time Šimon talks to somebody like Pasquale – I am worried its going to be tragic. I am waiting for the news…

 

PETree – the roots go 4 years back

The roots of PETree are deep in the ground .- four years back. In 2011 I went to study at ETH Zurich. During my stay there I was teaching Experimental studio: „architecture from garbage“ together with Henri Achten in Prague. It was a remote lecture and seminar for students in Prague as well as in Zurich. Thanks to prof Schmitt I met Louis Palmer, an adventurous project manager, who asked us to design and build a tower out of 150 000 PET bottles for the Zurifascht festival. We immediatelly accepted the challenge, but we were unable to fulfill the requirements. The results of the first semester were a catastrophy. Unreal.

towers2012eth

Next semester I arranged a workshop called PETower, where 15 students tried to design a tower made of 150 000 PET bottles. We ended up with beautiful real projects, but the investor: the COOP company stepped back and we ounly built a working prototype 1:10 at the Zurifascht event in summer 2013. This time we invented MOSTICK, a bar made of PET bottles pressed by CO2. Next year, I was almost done with the bottles, ready for next task, but I won a grant for writing a book about architecture from PET bottles. And I also wanted to publish the nice projects of PETowers.

12-28-11-poster-PETOWER

I started searching for examples in the world and I found so many!!! This caused publishing a book called 150 000 PET bottles in May 2014. For this book I didnt not have enough money, so I found Mattoni to sponsor it. The chief of Mattoni, mr. Pasquale, even read the book and invited our team to cooperate on research on recycling of PET in architecture. He asked us to develop a bottle-brick. In July, PET-MAT was established, the research team at Molab FA CTU Prague. The duties of the team is not only to research the reuse of PET, but to bring the knowledge of the material into education, to raise social awareness about plastic and its recycling. I thought building a christmas tree would be a good idea, as I published many examples in the next – czech edition of the book: The phenomenon of architecture from PET bottles in May 2015.

We actually talked about it from the beginning, since the Tree in Lithuania (2013)  was well known and it was, according to my ideals, a dream project for Experimental studio. Finally in Summer 2015 it was decided: let us open next Experimental design studio Achten-Nováková in cooperation with PET-MAT (Nováková-Prokop), other faculties and high schools and design a tree together with the students. And this is the four year long background of PETree.

IMG_6324

novinky.cz

http://www.novinky.cz/vase-zpravy/praha/1153-34719-petree-je-vanocni-strom-z-plastovych-lahvi-u-narodni-technicke-knihovny-v-praze-.html

Snímek obrazovky 2015-12-15 v 17.06.48

ecolist.cz

http://ekolist.cz/cz/zpravodajstvi/zpravy/v-prazskych-dejvicich-se-misto-vanocniho-stromu-rozzari-kuzel-z-pet-lahviSnímek obrazovky 2015-12-15 v 17.08.53

parlamentní listy

http://www.parlamentnilisty.cz/zpravy/tiskovezpravy/V-dejvickem-kampusu-se-misto-vanocniho-stromu-rozzari-petimetrova-kopule-z-PET-lahvi-410168Snímek obrazovky 2015-12-15 v 18.04.42