Zítřejší sníh | Budoucnost bez fluoru na sjezdovce

Od prvních úspěšných syntéz fluorovaných chemických látek (PFAS) na konci 19. století a následného rozmachu v mnoha oblastech použití v 80. a 90. letech 20. století se tyto látky hromadí v životním prostředí po celém světě. Vzhledem k jejich extrémní perzistenci se odbourávají jen velmi pomalu. Tyto nepřirozeně se vyskytující látky má dnes v krvi téměř každý. Prostřednictvím zemského oběhového systému se PFAS dostávají i do nejodlehlejších oblastí světa. Veřejnost se na skupinu látek PFAS a zejména na PFOA (kyselinu perfluoroktanovou) zaměřila v 90. letech 20. století v důsledku odhalení o znečištění životního prostředí a zdravotních rizicích pro zaměstnance společnosti DuPont, která PFOA používala k výrobě teflonu. Navzdory prvním náznakům toxicity se PFOA používala po celá desetiletí, dokud rozsáhlé soudní spory a rozsáhlé zdravotní studie v letech 2000 a 2010 neprokázaly škodlivé účinky i odpovědnost společnosti za četná onemocnění a úmrtí. Tyto události byly zdokumentovány i ve filmových produkcích.

Tyto skandály s PFAS nejsou problémem vzdáleným USA - důsledky výroby PFAS pociťuje také Německo a řada dalších evropských zemí. V bavorském okrese Altötting se již nesmí používat krevní dary místních obyvatel pro skladování krve - kvůli vysoké míře kontaminace obyvatelstva PFOA. Důvodem je desítky let trvající vypouštění kontaminovaných odpadních vod z chemického parku Gendorf. Titulky v novinách, jako např:

"PFAS objeveny i na Matterhornu".
"PFAS v pitné a balené vodě po celém světě - potvrzena globální kontaminace".
"Ministr EU má pozitivní testy na PFAS - přestože žádné chemikálie neobsahuje"
"Od Dunaje po Arktidu: Evropa se snaží zastavit věčné chemikálie"

Navzdory přibývajícím vědeckým důkazům a rostoucím obavám veřejnosti stále neexistuje komplexní celosvětový zákaz všech PFAS - mimo jiné proto, že silný lobbing chemických a průmyslových sdružení opakovaně oddaloval nebo oslaboval přísnější předpisy. Tento článek se však zaměřuje na konkrétní oblast použití - použití PFAS v lyžařských voscích, jejich funkci a související důsledky pro zdraví a životní prostředí.

Podle současné klasifikace existuje v současnosti více než 4700 různých PFAS. Pro pochopení této skupiny látek je důležité rozlišovat mezi nepolymerními a polymerními PFAS. Nepolymerní PFAS jsou menší molekuly, včetně dobře známých látek, jako jsou PFOA a PFOS (kyselina perfluoroktansulfonová). Mezi polymerní PFAS patří velké, řetězcovité molekuly, jako je teflon (PTFE - polytetrafluorethylen), ale také další fluorované plasty. V tomto článku je záměrně použit chemický název PTFE místo obchodního názvu "teflon", aby nedošlo k nechtěnému posílení společnosti DuPont (nyní Chemours), která je spojována s četnými zdravotními a environmentálními problémy.

Problematické jsou zejména menší nepolymerní PFAS, jako jsou PFOA nebo PFOS. Jsou rozpustné ve vodě, mobilní, mohou se šířit v životním prostředí, hromadit se v těle, a proto jsou považovány za kritické pro zdraví. Polymerní PFAS jsou naproti tomu velké molekuly, ve vodě jsou těžko rozpustné a tělo je zpravidla nevstřebává - při přímém použití jsou považovány za méně rizikové. Problematické však zůstávají prekurzory obsahující fluor, které se používají při výrobě PTFE a mohou se dostat do životního prostředí. Právě tyto rozdíly způsobují, že standardizovaná regulace celé skupiny PFAS je velmi komplikovaná.

Věda o lyžařských voscích - jak funguje klouzání na sněhu

Abychom pochopili, proč jsou fluorované vosky v lyžování tak důležité, je nejprve nutné objasnit, jak vlastně funguje klouzání na sněhu - a jakou zásadní roli při tom vosk hraje.

Při lyžování nebo běhu na lyžích vzniká tření, které generuje teplo. Toto teplo rozpouští vrstvu sněhu pod lyží a vytváří tenkou vrstvu vody. V závislosti na tloušťce této vrstvy a vlastnostech lyžařského vosku může tato vodní vrstva zlepšit nebo snížit skluzové schopnosti lyže. Tloušťka této vrstvy vody závisí především na tom, jak blízko je teplota bodu tání. Pokud teplota klesne pod -10 °C, vodní film téměř úplně zmizí a nastane tzv. suché tření: lyže klouže přímo po ledových krystalcích ve sněhu. V těchto extrémně chladných podmínkách je zapotřebí hladká skluznice a tvrdší vosky. Jsou tvrdší než krystalky sněhu, snižují mechanické tření, zlepšují skluz a chrání povrch lyže před oděrem. Čím více se teplota blíží bodu tání 0 °C, tím je vrstva vody pod lyží silnější - tento jev se nazývá mokré tření. Pokud je film příliš silný, může příliš mnoho vody dokonce zvýšit tření. V teplejších podmínkách je proto nutné používat měkčí vosky s vyšším obsahem oleje, aby bylo možné kontrolovat vodní film a zlepšit skluz. Hydrofobní vosky odpuzují vodu, zatímco cílené profilování podkladu odvádí vodu z kluzné plochy. Tato opatření ve své kombinaci zajišťují optimální skluz lyže i při vyšších teplotách.

Vosky obsahující fluor jsou obzvláště účinné, protože jsou hydrofobní i lipofobní (odpuzují mastnotu). Vytvářejí extrémně hladký, chemicky stabilní povrch, který spolehlivě odpuzuje vodu, mastnotu a nečistoty a výrazně snižuje tření mezi lyží a sněhem za mokra. Kromě toho jsou ve srovnání s běžnými vosky extrémně odolné proti oděru, protože se velmi silně vážou na bázi polymerů. Běžné lyžařské vosky na bázi parafínu mají obvykle pouze hydrofobní vlastnosti, což znamená, že zejména na starém sněhu absorbují nečistoty, jako je pyl nebo jemný prach, což výrazně snižuje výkonnost gelu. Kromě toho se zvyšuje tření v důsledku rychlého oděru lyžařského vosku. Hlavní složky fluorovaných lyžařských vosků lze rozdělit do tří skupin.

• Nízkofluorové (LF) vosky obvykle obsahují polofluorované alkany (SFA) s obsahem fluoru kolem 0,5-1,5 %.

• Vosky s vysokým obsahem fluoru (HF) mají výrazně vyšší obsah fluoru, a to 4-12 %. Kromě SFA se zde používají také PFC (perfluorokarboxylové kyseliny) se sudým počtem uhlíků (C) v řetězci (C6 až C14).

• Čisté sloučeniny fluoru, které se prodávaly pod označeními jako "čistý fluorouhlovodík" (FC) nebo "Cera F". Používají se zde především perfluoroalkany (např. perfluorododekan).

Environmentální a zdravotní rizika

PFAS se v těle nerozkládají a hromadí se v organismu především proto, že se silně vážou na krevní bílkoviny. Vzhledem k vysoké stabilitě molekul zůstávají vázány po dlouhou dobu a mohou se hromadit po celé roky. Lze je zjistit v krvi prakticky všech lidí, dokonce i novorozenců.

PFOA, který se dříve používal při výrobě PTFE, byl obzvláště dobře prozkoumán, protože byl spojován s četnými onemocněními a úmrtími po celém světě, a proto byl v počátcích předmětem výzkumu a regulace. I malé množství může způsobit orgánové problémy, rakovinu a vrozené vady. Byl také spojován s poškozením jater a štítné žlázy, obezitou, problémy s plodností a zvýšenou hladinou cholesterolu. Mnoho dalších z tisíců sloučenin PFAS nebylo téměř vůbec zkoumáno, takže jejich účinky na zdraví zůstávají z velké části neznámé.

Použití PFAS v lyžařském vosku je obzvláště kritické, protože zdravotní rizika jsou zde vyšší než u mnoha jiných aplikací. Vosky se při aplikaci zahřívají, což znamená, že výpary jsou přímo vdechovány a uživatel je vystaven vysokým koncentracím chemických látek. Studie ukazují, že profesionální voskaři mají v krvi až 45krát vyšší hladiny PFOA a 300krát vyšší hladiny PFNA (kyseliny perfluorononanové) než průměrná populace.

Lyžařský vosk je také obzvláště problematickou oblastí použití PFAS z ekologického hlediska. Velká část vosku se otěrem uvolňuje přímo do přírody, kde se jen obtížně biologicky odbourává, a proto se dále šíří v ekosystémech. Odírání lyžařského vosku do životního prostředí již bylo prokázáno. V lyžařských střediscích byly zjištěny nadprůměrné koncentrace PFAS. Na tratích lyžařských závodů byly v místě startu naměřeny dokonce vyšší koncentrace než v cíli.

V Engadinských jezerech bylo v rybách lipan a mník polární zjištěno až 2680 nanogramů PFOA na kilogram, což bylo způsobeno intenzivním používáním běžkařských tratí podél jezer. Povolený týdenní příjem doporučený úřadem EFSA (Evropský úřad pro bezpečnost potravin) činí pouze 4,4 nanogramu na kilogram tělesné hmotnosti. Zhruba to znamená, že byste měli konzumovat pouze malou porci - asi špičku nože (0,1 gramu) ryb týdně, pokud není znám původ a obsah kontaminantů.

Jak lobbování oddaluje zákazy

PFAS jsou již desítky let známé pro svou extrémní perzistenci v životním prostředí a v těle, jakož i pro své škodlivé účinky na zdraví. První náznaky škodlivých účinků PFOA na člověka a zvířata byly zjištěny v 80. a 90. letech 20. století. Navzdory těmto zjištěním se regulační opatření realizovala pomalu. Na mezinárodní úrovni je ústředním mechanismem pro omezování perzistentních organických látek (POPs) Stockholmská úmluva. Jediné PFAS, které do ní byly dosud zahrnuty, jsou např. PFOS (kyselina perfluoroktanová) v roce 2009, PFOA v roce 2020 a PFHxS (kyselina perfluorohexansulfonová) v roce 2022 - každá se zákazem nebo přísným omezením v EU, často s přechodnými obdobími. Nařízení REACH (registrace, hodnocení, povolování a omezování chemických látek) rovněž reguluje některé PFAS: od roku 2023 je například omezena výroba a používání C9-C14 PFCA. V celé EU platí maximální limity pro pitnou vodu a potraviny. Kromě POPs/Stockholmu neexistuje žádná standardizovaná celosvětová regulace PFAS, pouze individuální snahy jednotlivých států.

Zvláště viditelným příkladem je průmysl lyžařských vosků: společnosti Hertel Wax, kterou založil Terry Hertel, byl v roce 1986 udělen patent na první fluorokarbon. Od té doby jsou PFAS důležitou součástí mnoha lyžařských a běžkařských vosků. V návaznosti na zákaz PFOA v EU v roce 2020 Mezinárodní lyžařská federace FIS (Fédération Internationale de Ski) a Mezinárodní biatlonová unie IBU (International Biathlon Union) oznámily zákaz všech PFAS v lyžařských voscích pro zimní sezónu 2020/21. Podle tiskové zprávy se však zákaz zpočátku vztahoval pouze na PFAS na bázi PFOA a C8. V roce 2023 byl zákaz nakonec rozšířen na všechny fluorované lyžařské vosky, což je jeden z mála zákazů, který se vztahuje na celou skupinu PFAS bez výjimek. Tento zákaz je však v současné době omezen na závodní sporty, které tvoří pouze malou část lyžařského průmyslu, zatímco rekreační sportovci mohou fluorované lyžařské vosky používat i nadále bez omezení.

Alternativy - Co dál?

Jaké jsou alternativy? Některé chemické náhražky, jako jsou siloxany nebo halogenované parafíny, mají srovnatelné kluzné vlastnosti, ale také s sebou nesou značná environmentální a zdravotní rizika. Stručně řečeno - vše, co dobře funguje, má bohužel i své nevýhody. Vracíme se tedy ke známým mazivům, jako jsou parafíny, vosky (např. karanubský vosk) nebo tuky, případně i kovové soli mastných kyselin (např. stearan zinečnatý). Jejich vlastnosti lze také dále zlepšit cílenými přísadami. Zajímavé jsou také nové přístupy, jako jsou bionicky inspirované povrchové struktury, které jsou modelovány podle přírody - například struktura rybích šupin.

Pro oblast volného času v současné době neexistuje žádný právní předpis, který by zakazoval používání lyžařského vosku obsahujícího fluor, a ani prodejci nejsou povinni přestat jej prodávat. Je tedy na každém rekreačním lyžaři, aby byl při výběru lyžařského vosku kritický. Výrobky obsahující fluor by měly být označeny - v případě pochybností se vyplatí zeptat!

Většina značek vosků je na trhu déle než současné zákazy PFAS. Proto mají mnozí prodejci ve svém sortimentu často ještě zbytkové zásoby vosků obsahujících fluor, i když příslušná značka již vosky obsahující fluor nevyrábí a nenabízí. Ti, kteří již dbají na šetrnost lyžařských vosků k životnímu prostředí , mohou tuto skutečnost kombinovat s regionálním oceněním a upřednostňovat výrobky evropských značek. Mezi nejdůležitější patří např:

• HWK Skiwax: tyrolská značka lyžařských vosků, která nabízí vosky bez fluoru, ale ve svém sortimentu má stále výrobky obsahující fluor. Vosky bez fluoru jsou označeny "FLUOR FREE".

• ZIPPS: německý výrobce lyžařských vosků, který nabízí vosky bez obsahu fluoru, ale stále má ve svém sortimentu výrobky obsahující fluor. Vosky bez fluoru jsou označeny jako "ZeroFluor".

• Holmenkol: německý výrobce lyžařských vosků, který nabízí vosky 100% bez fluoru. Vtipné je, že vosk bez PFAS je k dispozici pod názvem Syntec FF 21 Bar. Ve skutečnosti je "F" obvykle zkratka pro vosk obsahující fluor.

• SWIX: Norská značka lyžařských vosků, která nyní prodává vosky 100% bez fluoru.

• Red CREEK: Švédská značka lyžařských vosků, která nyní prodává 100% bezfluorové lyžařské vosky.

• TOKO: Švýcarská značka lyžařských vosků, která nyní prodává 100% bezfluorové lyžařské vosky.

• UBERSCHALLWAX: Švýcarská značka lyžařských vosků, která od začátku prodává výhradně 100% bezfluorové lyžařské vosky (2019).

• FZero: Švýcarská značka lyžařských vosků, která nyní prodává 100% bezfluorové lyžařské vosky.

Co mohou dělat rekreační lyžaři

Lyžařské vosky obsahující fluor by se již neměly používat. Mnoho těchto výrobků obsahujících PFAS stále leží ladem ve sklepích nebo dílnách, ale neměly by se jednoduše vyhodit, ale musí se řádně zlikvidovat.

• Jak poznat vosky obsahující fluor?

  Všechny starší vosky prodávané pod označeními jako "LF", "HF", "FC", "Cera F" nebo "Fluoro" obecně obsahují PFAS, a proto by měly být řádně zlikvidovány. Pro fluorované lyžařské vosky neexistuje obecný požadavek na označování v celé EU, proto byste měli dávat přednost výrobkům, které jsou výslovně označeny jako "PFC-free" nebo "PFAS-free".

• Co je třeba zlikvidovat?

  Vše, co přišlo do styku s voskem, jako jsou staré voskové bloky a prášek, brusné rouno, kartáče, voskové hadříky, hobliny a zbytky.

• Kam s ním?

  Fluorované vosky a všechny materiály jimi znečištěné jsou považovány za nebezpečný odpad. Měly by být proto odvezeny do recyklačního centra nebo centra pro opětovné použití, které přijímá nebezpečné nebo problematické materiály.

  Důležité: Fluorované vosky nebo kontaminované předměty se nesmí oplachovat vodou - některé PFAS jsou rozpustné ve vodě a jinak by se uvolňovaly přímo do životního prostředí.

• Proč likvidovat v nebezpečném odpadu?

  Při nesprávné likvidaci se PFAS mohou dostat do životního prostředí prostřednictvím výluhů ze skládek. Odpadní vody ze spaloven odpadů nebo čistíren odpadních vod, které nedokážou PFAS rozložit, mohou rovněž vést k jejich pronikání do půdy, řek a nakonec i do pitné vody.