Пластмассы полезны, дешевы и чрезвычайно популярны. За последние сорок лет мировой спрос увеличился в четыре раза и, как ожидается, продолжит расти, что приведет к соответствующим негативным последствиям для окружающей среды и здоровья человека. Общественность, как правило, осведомлена об экологическом вреде, наносимом пластмассами, в частности, в конце их жизненного цикла, например, когда они выделяют парниковые газы и загрязняющие воздух вещества при сжигании или загрязняют воду и почву в виде микропластиков.
Исследования глобального воздействия пластмасс на окружающую среду также были сосредоточены главным образом на этапе утилизации. Существует мало исследований, посвященных производству пластмасс, которые также влияют на климат и качество воздуха. Однако для углубленного анализа требуется подробная информация о цепочках поставок и процессах, чтобы отследить соответствующие материальные и энергетические потоки.
Оценка глобального воздействия пластмасс
"До сих пор упрощенным предположением было то, что для производства пластика требуется примерно столько же ископаемого топлива, сколько содержится в сырье для производства пластика, прежде всего нефти", - говорит Ливия Кабернард, докторант Института науки, технологии и политики (ISTP) в ETH Zurich. Проблема здесь, однако, заключается в том, что относительная значимость производства по сравнению с утилизацией была значительно недооценена.
Кабернард является частью команды исследователей, возглавляемой Стефаном Пфистером, старшим научным сотрудником ISTP, и Стефани Хеллвег, профессором проектирования экологических систем в Институте инженерной экологии. Проведя кропотливую детективную работу, команда проанализировала воздействие глобальной цепочки поставок пластмасс на климат и здоровье за 20-летний период.
В исследовании, недавно опубликованном в Устойчивость природы Исследователи показывают, что глобальный углеродный след пластмасс удвоился с 1995 года, достигнув 2 миллиардов тонн CO2 эквивалент (CO2д) в 2015 году. Это составляет 4,5 процента глобальных выбросов парниковых газов, и это больше, чем считалось ранее. За тот же период глобальное воздействие пластмасс на здоровье в результате загрязнения воздуха мелкодисперсными частицами увеличилось на 70 процентов, что привело к примерно 2,2 миллионам лет жизни с поправкой на инвалидность (DALY) в 2015 году.
Уголь для производства тепла, электроэнергии и в качестве сырья
Для своего исследования команда определила выбросы парниковых газов, образующиеся на протяжении всего жизненного цикла пластмасс - от добычи ископаемых ресурсов до переработки в классы продуктов и использования до окончания срока службы, включая переработку, сжигание и захоронение на свалке.
Исследователи называют бурный рост производства пластмасс в новых индустриальных странах, основанных на использовании угля, таких как Китай, Индия, Индонезия и Южная Африка, основной причиной растущего воздействия пластмасс на выбросы парниковых газов. Энергия и технологическое тепло для производства пластмасс в этих странах поступают главным образом за счет сжигания угля. Небольшое количество угля также используется в качестве сырья для производства пластмасс.
"Углеродный след, связанный с пластмассами в транспортном секторе Китая, электронной промышленности Индонезии и строительной отрасли Индии, увеличился более чем в 50 раз с 1995 года", - объясняет Кабернард. Во всем мире выбросы углерода при производстве пластмасс выросли в четыре раза с 1995 года и в настоящее время составляют почти половину глобального углеродного следа пластмасс.
При сжигании угля образуются чрезвычайно мелкие частицы, которые накапливаются в воздухе. Такие твердые частицы очень вредны для здоровья и могут вызывать астму, бронхит и сердечно-сосудистые заболевания. Поскольку все больше и больше угля используется для выработки тепла, электроэнергии и в качестве сырья при производстве пластмасс, негативные последствия для здоровья также возрастают.
Недооцененное производство пластмасс
В отличие от более ранних оценок, которые предполагали равное количество топлива и сырья для производства пластмасс, исследователи ETH теперь доказали, что для производства пластика сжигается в два раза больше ископаемой энергии, чем содержится в качестве сырья в пластике.
Это влияет на оценку экологических последствий. "Даже в наихудшем сценарии, при котором все пластмассы сжигаются, на их производство приходится львиная доля общего объема выбросов парниковых газов и твердых частиц", - говорит Кабернард.На общую стадию производства пластмасс приходится подавляющее большинство (96 процентов) углеродного следа пластмасс.
Понимание благодаря новой методологии
Ранее была только одна публикация, в которой рассматривался глобальный углеродный след производства пластмасс. "Однако при этом были недооценены выбросы парниковых газов, поскольку не учитывалась растущая зависимость от угля из-за передачи производственных процессов на аутсорсинг странам, использующим уголь", - объясняет Кабернард.
Исследователи использовали для своего исследования новый метод, который Кабернард ранее разработала в своей докторской диссертации под руководством Пфистера и Хеллвега. Этот подход включает в себя межрегиональный анализ затрат и выпуска, который позволяет точно отобразить глобальные цепочки поставок от производства до потребления в различных отраслях, странах и регионах.
Комментарии