Stężenie dwutlenku węgla w atmosferze wykryte przez Obserwatorium Monaloa w latach 1975-2018 (jednostka: ppm)

01 Zaostrzenie kryzysu klimatycznego, ukryty koszt „plastikowej planety”

Radzenie sobie ze zmianami klimatycznymi to najważniejsza kwestia w dzisiejszym świecie.Według specjalnego raportu na temat globalnego ocieplenia o 1,5 ℃ wydanego przez Międzyrządowy Zespół Narodów Zjednoczonych ds. Zmian Klimatu (IPCC), zakres globalnego ocieplenia musi być kontrolowany w granicach 1,5 ℃, w przeciwnym razie Ziemia wprowadzi się w niszczycielski klimat po 2030 r., kiedy ludzie społeczeństwo i ekosystem zostaną poważnie naruszone.

W odpowiedzi społeczność międzynarodowa osiągnęła porozumienie paryskie w sprawie zmian klimatu w grudniu 2015 r. Porozumienie wyznacza ambitny cel, aby kontrolować globalny wzrost temperatury o 2 ℃ w porównaniu z okresem przedindustrialnym w tym stuleciu i dążyć do kontrolowania go w ciągu 1,5 ℃ .

Rozwój tworzyw sztucznych i wzrost emisji zaostrzą zmiany klimatyczne

Jednak emisje gazów cieplarnianych z tworzyw sztucznych w całym cyklu życia zagrażają realizacji naszych globalnych celów klimatycznych:

1、 Spalanie paliw kopalnych uwalnia duże ilości Co. Aby poradzić sobie ze zmianami klimatycznymi, społeczność międzynarodowa musi szybko ograniczyć zużycie paliw kopalnych.Jednak prawie wszystkie tworzywa sztuczne pochodzą z paliw kopalnych.

2、 Produkcja tworzyw sztucznych jest energochłonna i emisyjna.Kraking alkanów na olefiny, polimeryzacja i uplastycznienie olefin do żywic plastikowych oraz inne procesy rafinacji chemicznej spowoduje duże emisje gazów cieplarnianych, co jest sprzeczne z naszym globalnym celem klimatycznym.

3、 Gazy cieplarniane są emitowane na każdym etapie cyklu życia tworzyw sztucznych: 1) eksploatacja i transport paliw kopalnych, 2) rafinacja i produkcja tworzyw sztucznych, 3) gospodarka odpadami z tworzyw sztucznych, oraz 4) ciągły wpływ tworzyw sztucznych na środowisko środowisko morskie, wodne i lądowe.[1]

Emisje z tworzyw sztucznych przez cały cykl życia

Zgodnie z obecnym trendem, do 2050 r. skumulowana emisja gazów cieplarnianych z tworzyw sztucznych może przekroczyć 56 mld ton, co stanowi 10-13% całkowitego pozostałego budżetu węglowego.Jako większe zagrożenie kryjące się za odpadami z tworzyw sztucznych, zmiana klimatu jest oczywista.[1]

Nie da się kontrolować wzrostu temperatury w granicach 1,5℃, ale należy natychmiast podjąć bezprecedensowe działania w zakresie emisji gazów cieplarnianych z tworzyw sztucznych.

02 Biodegradowalne tworzywa sztuczne prawdopodobnie nie osiągną celów klimatycznych

W odpowiedzi na zmiany klimatu w 2020 r. Chiny proponują dążenie do osiągnięcia szczytu emisji dwutlenku węgla do 2030 r. i neutralizacji dwutlenku węgla do 2060 r.

W tym samym roku, w celu aktywnego zajęcia się problemem zanieczyszczenia tworzywami sztucznymi, Krajowa Komisja Rozwoju i Reform oraz Ministerstwo Środowiska Ekologicznego wydały opinie w sprawie dalszego wzmocnienia postępowania z zanieczyszczeniem tworzywami sztucznymi, przedstawiły szereg polityk i środków w celu uporządkowanego zakazu i ograniczać produkcję, sprzedaż i stosowanie niektórych produktów z tworzyw sztucznych oraz aktywnie promować alternatywne produkty nadające się do recyklingu, recyklingu i degradacji.Biodegradowalne tworzywa sztuczne przyciągnęły wiele uwagi ze względu na ich kompostowalną obróbkę biochemiczną.

Według źródła surowców, tworzywa biodegradowalne można podzielić na biodegradowalne tworzywa pochodzenia biologicznego i tworzywa biodegradowalne oparte na produktach petrochemicznych.Powszechnie uważa się, że w porównaniu ze zwykłymi tworzywami sztucznymi (tj. niedegradowalnymi tworzywami sztucznymi na bazie produktów petrochemicznych) całkowita ilość gazów cieplarnianych emitowanych przez biodegradowalne tworzywa sztuczne pochodzenia biologicznego w całym cyklu życia jest zwykle niska.Ponadto na etapie zagospodarowania odpadów, w porównaniu z przetwarzaniem przez spalanie zwykłych tworzyw sztucznych, tworzywa biodegradowalne jako kompostowa obróbka biochemiczna sprzyjają redukcji emisji gazów cieplarnianych [2].

Istnieją jednak również pesymistyczne poglądy na temat tego, czy biodegradowalne tworzywa sztuczne mogą pomóc w zmniejszeniu śladu węglowego tworzyw sztucznych.Rośliny dokonują fotosyntezy i pochłaniają CO przez cały cykl życia, ale produkcja biodegradowalnych tworzyw sztucznych na bazie biologicznej pochłania rośliny.Na tym poziomie biodegradowalne tworzywa sztuczne pochodzenia biologicznego mogą nie sprzyjać zmniejszeniu śladu węglowego tworzyw sztucznych [3].

Na etapie gospodarowania odpadami biodegradowalne tworzywa sztuczne mogą wpływać na sekwestrację dwutlenku węgla w ekosystemach przybrzeżnych i osłabiać ich zdolność do łagodzenia zmiany klimatu.Odkryto, że biodegradowalne tworzywa sztuczne mogą promować szlak metaboliczny osadów beztlenowych dna morskiego i prowadzić do rozkładu węgla organicznego zakopanego w morzu.Dlatego jeśli biodegradowalne tworzywa sztuczne zastąpią zwykłe tworzywa sztuczne i staną się głównym składnikiem zanieczyszczenia morza tworzywami sztucznymi, może to wpłynąć na sekwestrację dwutlenku węgla w ekosystemach przybrzeżnych i zaszkodzić ich zdolności do łagodzenia zmian klimatycznych [4].

Biodegradowalne tworzywa sztuczne mogą sprzyjać rozkładowi węgla organicznego ukrytego w oceanie

Powinniśmy również zwrócić uwagę na produkcję biotworzyw sztucznych i wykorzystanie gruntów.Obecnie użytkowanie gruntów z tworzyw sztucznych pochodzenia biologicznego na świecie stanowi około 0,02% światowych gruntów ornych.Zakładając, że produkcja tworzyw sztucznych zostanie całkowicie przesunięta na zasoby biomasy, wymagane będzie do 5% gruntów ornych [2].

W związku z powyższym nadal istnieją wątpliwości, w jaki sposób wykorzystanie biodegradowalnych tworzyw sztucznych wpłynie na globalny ślad węglowy tworzyw sztucznych.Biorąc jednak za przykład Chiny, minęło niespełna 10 lat od osiągnięcia szczytu emisji dwutlenku węgla do 2030 r. Jak zatem zmniejszyć ślad węglowy tworzyw sztucznych?Ten problem jest szczególnie pilny.

03 „Cztery jednocześnie” w celu zmniejszenia śladu węglowego tworzyw sztucznych

Według badań opublikowanych w czasopiśmie Nature Climate Change, emisje gazów cieplarnianych na etapie produkcji żywicy z tworzyw sztucznych stanowią 61% emisji w całym cyklu życia, 30% na etapie przetwarzania tworzyw sztucznych i 9% w przypadku odpadów z tworzyw sztucznych etap zarządzania.Na tej podstawie w badaniu oceniono potencjał czterech środków ograniczania emisji gazów cieplarnianych z tworzyw sztucznych:

1) Zarządzanie popytem (tj. ograniczenie produkcji tworzyw sztucznych)

2) Dekarbonizacja energii (zastąpienie energii kopalnej energią odnawialną)

3) Recykling

4) Tworzywa sztuczne oparte na biotechnologii (tj. wykorzystujące zasoby biomasy)

Badanie pokazuje, że tworzywa sztuczne na bazie biologicznej powodują niższą emisję gazów cieplarnianych niż tworzywa sztuczne na bazie produktów petrochemicznych w całym cyklu życia.Jednak w porównaniu z wykorzystaniem zasobów biomasy do produkcji tworzyw sztucznych na etapie produkcji, recykling tworzyw sztucznych na etapie gospodarowania odpadami może przynieść niższą emisję gazów cieplarnianych, co oznacza, że ​​użycie tworzyw pochodzących z recyklingu spowoduje mniej gazów cieplarnianych niż użycie rodzimych tworzyw z biomasy [2].

Badanie wykazało, że emisje gazów cieplarnianych w globalnym cyklu życia tworzyw sztucznych można zminimalizować dzięki zastosowaniu w 100% biotworzyw, 100% dekarbonizacji energetycznej, 100% recyklingowi i zmniejszeniu wzrostu popytu.W oparciu o globalne emisje gazów cieplarnianych z tworzyw sztucznych do 2050 r., w porównaniu z obecnym trendem, oczekuje się, że przyjęcie tego połączenia środków (redukcja wzrostu popytu zakłada, że ​​roczna stopa wzrostu światowego popytu na tworzywa sztuczne spadnie do 2%) ma zmniejszyć emisje o 93% [2].

Te cztery środki muszą być skoordynowane.Jeśli którykolwiek z nich zostanie przyjęty samodzielnie, nie zapewni tak bardzo potrzebnej redukcji emisji gazów cieplarnianych.Pokazuje to, że technicznie możliwe jest znaczne zmniejszenie emisji gazów cieplarnianych w globalnym cyklu życia plastiku, ale konieczne jest promowanie wdrażania wszystkich czterech środków na niespotykaną dotąd skalę i szybkość.