Více plastů je na cestě: Co to znamená pro změnu klimatu

více plastů je na cestě: Co to znamená pro změnu klimatu

s nedávným rozmachem štěpení způsobujícím nízké ceny plynu hledají společnosti na fosilní paliva jiné způsoby, jak posílit své zisky-výrobou více plastů. Stejně jako svět začíná řešit svůj obrovský problém znečištění plasty, tyto společnosti se zdvojnásobují na plastech, s obrovskými potenciálními důsledky pro klima a životní prostředí.

nadměrné množství zemního plynu vedlo k nejnižším cenám plynu od roku 2016. V důsledku toho jsou některé společnosti na fosilní paliva nuceny uzavřít vrtné soupravy a požádat o ochranu před bankrotem. Velké společnosti jako Exxon Mobil, Shell a Saudi Aramco, které vidí známky nadcházejícího poklesu využívání fosilních paliv, kompenzují nízké ceny investicemi do výroby plastů, protože plasty se vyrábějí z ropy, plynu a jejich vedlejších produktů. Světové ekonomické fórum proto očekává, že se výroba plastů do roku 2040 zdvojnásobí.

zemní plyn obsahuje Ethan, který je stavebním kamenem z plastu. Vzhledem k tomu, že USA vytěžily tolik etanu se svým zemním plynem, bylo do konce roku 2019 investováno více než 200 miliard dolarů do nových projektů v oblasti chemikálií a plastů 333.

Judith Enck, bývalá regionální ředitelka EPA a zakladatelka společnosti Beyond Plastics, uvedla, že rok 2020 je kritickým rokem, protože mnoho nových zařízení na výrobu plastů v USA je v povolovacím procesu; „pokud se postaví i čtvrtina těchto zařízení na praskání etanu, „řekla,“ zamkne nás to do plastové budoucnosti, ze které bude těžké se zotavit.“Jeden analytik z datové a analytické firmy IHS Markit řekl, že pokud se výroba plastů nezpomalí,“ najdou jen něco jiného, co by se zabalilo do plastu.“

ethanové sušenky

Ethan je bezbarvá složka zemního plynu bez zápachu. Pro výrobu plastů ji společnosti oddělují od směsi zemního plynu a dopravují ji v kapalné formě potrubím do „ethanu cracker“, velkého průmyslového závodu, který používá intenzivní teplo k prasknutí nebo rozpadu molekul etanu. Tyto molekuly se pak reformují na ethylene, základní stavební blok petrochemického průmyslu, který se používá k výrobě pryskyřic, lepidel, chemikálií a plastů. V tomto procesu mohou etanové sušenky emitovat znečišťující látky, jako jsou oxidy dusíku, oxid siřičitý a částice, stejně jako benzen, který je karcinogenní, a těkavé organické sloučeniny, které mohou reagovat se slunečním zářením za vzniku přízemního ozonu.

Spojené státy již vyrábějí kolem 40 procent světových petrochemických látek na bázi etanu a jsou největším vývozcem etanu, který prodává do Norska ve Velké Británii. a do Číny a Indie, kde roste poptávka po plastech.

Ministerstvo energetiky (DOE) očekává, že do roku 2025 budou východní USA, včetně Appalachie, produkovat 20krát více ethanu než v roce 2013.

v 2018 zveřejnila DOE zprávu o potenciálu, aby se Appalachia stala novým „ethanovým centrem“ kvůli svým břidlicovým zdrojům Marcellus a Utica, a Trumpova administrativa vychvaluje plastikářský a petrochemický průmysl jako další velkou věc pro region.

Ohio, Pensylvánie a západní Virginie podíl na produkci zemního plynu v USA vzrostl ze dvou procent v roce 2008 na 27 procent v roce 2017. IHS Markit předpokládá, že tyto tři státy, známé také jako břidlicový půlměsíc, dodají do roku 2040 37 procent amerického zemního plynu, což je dost na podporu pěti velkých ethanových sušenek. Shell v současné době staví ethane cracker za 6 miliard dolarů 25 mil severozápadně od Pittsburghu.

nové petrochemické závody jsou také plánovány poblíž pobřeží Mexického zálivu v Texasu a Louisianě a dolní řeky Mississippi, oblasti již nazývané „Cancer Alley“ kvůli toxickým emisím ze stávajících petrochemických závodů. V prosinci se na pobřeží Mexického zálivu připojily dva velké ethanové sušenky a brzy se mají otevřít dvě menší zařízení.

šíření a znečištění plastů

roční poptávka po plastech se od roku 2000 téměř zdvojnásobila. Podle zprávy Mezinárodní agentury pro energii (IEA) bude rostoucí globální populace, zlepšující se ekonomické podmínky a technologický pokrok v budoucnu vytvářet ještě větší poptávku po plastech. V současné době USA a další rozvinuté země používají až 20krát více plastů na osobu než Indie, Indonésie a další rozvojové země.

USA také produkují více plastového obalového odpadu na obyvatele než kterákoli jiná země. Tento odhozený plastový obal tvoří 40 procent veškerého plastu, přičemž většina končí na skládkách; zbytek je spálen nebo recyklován. Zpráva Centra pro mezinárodní právo životního prostředí (CIEL), plast & klima, zjistila, že ke konci roku 2015 bylo celosvětově vyrobeno 8 300 milionů metrických tun panenského plastu, z nichž dvě třetiny zůstávají v životním prostředí.

každý rok se téměř 10 milionů metrických tun plastu Vine v oceánu, kde je spotřebováno mořskými živočichy, a plastový odpad se nachází na plážích i na nejvzdálenějších místech na Zemi. Plast také znečišťuje půdu, zejména na farmách, kde se odpadní kal používá pro hnojivo.

bisfenol A (BPA), chemická složka v plastu některých lahví na vodu a obložení plechovek, byla nalezena v pupečníkové krvi devíti z 10 kojenců a v moči 95 procent testovaných dospělých Američanů. Některé výzkumy naznačují, že může narušit hormonální a reprodukční systémy. Mikroplastová a drobná plastová vlákna byla nalezena v medu, cukru, pivu, zpracovaných potravinách, měkkýši, soli, detergentu, balené vodě a vodě z vodovodu; zdravotní účinky mikroplastů jsou však stále nejasné.

klimatické důsledky plastu

plast představuje nejen obrovský problém znečištění—také zhoršuje změnu klimatu. Zpráva CIEL varuje, že emise skleníkových plynů z plastů ohrožují naši schopnost udržet globální nárůst teploty pod 1,5 C. Pokud výroba plastů zůstane na své současné trajektorii, do roku 2030 by emise skleníkových plynů z plastů mohly dosáhnout 1, 34 miliardy tun ročně, což odpovídá emisím produkovaným 300 novými uhelnými elektrárnami o výkonu 500 MW. Je to proto, že více než 99 procent plastů je vyrobeno z fosilních paliv, zemního plynu i ropy—a protože plast má za následek emise skleníkových plynů v každé fázi jeho životního cyklu.

těžba a doprava

emise skleníkových plynů vznikají zpočátku, když jsou zalesněné půdy a pole vyčištěny, aby se uvolnila cesta pro vrty a potrubí pro těžbu ropy a zemního plynu.

pokud jedna třetina z 19.2 milionů akrů v USA, které byly vyčištěny pro těžbu, byla jednou zalesněna, znamená to, že v důsledku odlesňování bylo vypuštěno téměř 1.7 miliard metrických tun oxidu uhličitého; navíc schopnost zalesněné půdy zabírat dalších 6.Každý rok bylo odstraněno 5 milionů metrických tun uhlíku.

proces štěpení emituje metan, skleníkový plyn, který za 20 let zachycuje více než 84krát více tepla v atmosféře než oxid uhličitý. Metan je výsledkem vzplanutí a úniku, ke kterému může dojít kdekoli od studny ke koncovému uživateli.

emise jsou také produkovány spalováním paliva pro provoz vrtacího zařízení.

v roce 2015 byly emise z těžby a dopravy pro výrobu plastů 9,5-10,5 milionu metrických tun CO2 v USA. sám-ekvivalent emisí 2,1 milionu osobních automobilů poháněných za rok.

rafinace a výroba

„plasty patří mezi energeticky nejnáročnější materiály k výrobě,“ říká vedoucí CIEL. Krakování etanu je energeticky náročné kvůli vysokému potřebnému teplu a produkuje významné emise, stejně jako procesy chemické rafinace, které vytvářejí jiné plasty.

roční emise z nového crackeru Shell ethane a závodu ExxonMobil ethylen v Baytownu v TX se předpokládají jako ekvivalentní přidání téměř 800 000 nových automobilů na silnici. Emise skleníkových plynů ze samotné elektrárny Shell by mohly zrušit všechny výhody blízkých opatření na snížení uhlíku v Pittsburghu. A to jsou jen dva z více než 300 plánovaných petrochemických projektů, které se v USA budují hlavně na výrobu plastových a plastových surovin.

vyřazený plast

po jeho použití je plast spálen, recyklován nebo končí na skládce.

uhlík ze vstupní suroviny fosilních paliv je uzamčen do plastových výrobků a emitován, když je plast spálen nebo rozložen. V roce 2015 bylo spáleno 25 procent celosvětového plastového odpadu; v USA byly emise ze spalování plastů ekvivalentní 5,9 milionu metrických tun CO2, což odpovídá emisím z vytápění 681 000 domů za rok.

recykluje se pouze asi 8,4 procenta plastů. Podle vědců z UC Santa Barbara však i recyklace plastů produkuje emise skleníkových plynů, protože fosilní paliva jsou spalována pro provoz strojů, které drtí plastový odpad a ohřívají ho pro výrobu dalších produktů.

plasty v životním prostředí, jako jsou ty, které přetrvávají na skládkách a pobřežích odpadků po celém světě, vědci z Havajské univerzity zjistili, že uvolňují skleníkové plyny metan a ethylen, když je zasáhne sluneční světlo; navíc emise z plastu na povrchu oceánu se zvyšují s rozpadem plastu.

mohou mikroplasty ovlivnit schopnost oceánu absorbovat oxid uhličitý?

oceán absorbuje oxid uhličitý z atmosféry, čímž by se snížilo množství emisí oteplování, které by způsobilo, kdyby zůstaly v atmosféře. Fytoplankton v oceánu hraje v tomto procesu zásadní roli, odebírá oxid uhličitý z atmosféry a ukládá jej do oceánu fotosyntézou. Vědci se v současné době snaží zjistit, zda mikroplasty v oceánu narušují schopnost fytoplanktonu sekvestrovat uhlík.

Joaquim Goes, profesor výzkumu na pozemské observatoři Lamont-Doherty Earth Observatory, uvedl, že ačkoli neviděl žádné studie, které by prokázaly přímý účinek mikroplastů na fytoplankton, “ viděli jsme, jak se mikroplasty připevňují na fytoplankton pod mikroskopem. Fytoplankton může pomocí fotosyntézy vylučovat další lepkavé uhlohydráty a plasty se mohou připojit k lepivému materiálu. Jedna věc, kterou můžete předpokládat, je, že pokud máte příliš mnoho mikroplastických částic, soutěží s fytoplanktonem o světlo.“

Marco Tedesco, profesor výzkumu na Lamont-Doherty Earth Observatory, který v současné době zkoumá mikroplasty ve sněhu a jak se vyvíjí, uvedl, že chemikálie používané k výrobě plastů mohou mít neznámé účinky. „Chemikálie, které byly použity během jejich životního cyklu, jsou silně toxické a pokud jde o plasty, existuje jen velmi málo předpisů o používání těchto prvků,“ řekl Tedesco. „Léčba mikroplastů tedy vyžaduje zvláštní pozornost kvůli možnému poškození souvisejícímu s chemickými látkami, které se používají k ošetření plastů, aby byly barevné, odolnější a nepropustné. Po určitém okamžiku mohou všechny chemikálie proniknout do plastu a nevíte, jaké jsou důsledky.“

ve skutečnosti studie 2019 vědců z Macquairie University v Austrálii studovala, jak látky vyluhované z plastu ovlivnily Prochlorococcus, malý typ fytoplanktonu považovaný za klíčového hráče ve fotosyntetickém procesu, který fixuje uhlík. Expozice výluhu narušila jeho růst in vitro a fotosyntetickou kapacitu a vedla ke změnám v jeho genomu.

vědci stále nevědí o mikroplastech, jejich dopadech na životní prostředí nebo o tom, co s nimi dělat, ale víme jednu věc: „všechno, co vyprodukujeme, co vložíme do atmosféry nebo na naši planetu—mikroplasty a CO2—bude kolem. Nikam nepůjdou, „řekl Tedesco,“ nyní můžete přestat vyrábět plasty a nyní můžete přestat emitovat CO2, ale účinek toho, co zbylo v atmosféře nebo co je kolem, pokud jde o mikroplasty, bude stále obrovský…. A opravdu neexistuje jasná technologická cesta k odstranění mikroplastů v jakémkoli měřítku.“

jaká řešení by mohla přinést výsledky?

recyklace

právě teď recyklace plastů v USA nefunguje dobře. Po desetiletí posílaly USA do Číny svůj recyklovaný plast, ale v roce 2017 Čína zakázala některé druhy pevného odpadu-hlavně plasty. Bez trhu s recyklovanými plasty již recyklace není pro mnoho obcí ekonomicky životaschopná. Koalice pro znečištění plastů odhaduje, že v roce 2018 byla v USA recyklována pouze dvě procenta komunálního plastového odpadu a šestkrát více plastů bylo spáleno než recyklováno.

ten rok, USA do zemí jako Bangladéš, Laos, Kambodža, Filipíny, Turecko, Etiopie a Senegal — zemí, které nejsou schopny zpracovat většinu vlastního plastového odpadu, zaslalo 68 000 přepravních kontejnerů recyklovaného plastu.

recyklovaný plast býval levnější než nový plast, ale kvůli rozmachu petrochemické výroby v USA a kvůli poptávce po recyklovaném plastu od udržitelných společností se panenský plast stává levnějším než recyklovaný. Například společnost Nestlé, která je často považována za jednoho z nejhorších znečišťovatelů plastů na světě, bude platit za recyklovaný plast nad tržní sazbou ve snaze dosáhnout svého cíle snížit používání panenských plastů o třetinu do roku 2025.

plastové zákazy

jak 2018, 127 země měly nějaký typ legislativy upravující plastové sáčky, podle zprávy Programu OSN pro životní prostředí. Tyto účty mohou zahrnovat omezení výroby nebo použití pytlů, jejich zdanění nebo regulaci jejich likvidace. Sedmadvacet zemí zakázalo některé plastové výrobky, jako jsou obaly, talíře, kelímky a brčka. Šedesát tři zemí vyžadovalo rozšířenou odpovědnost výrobců za plasty na jedno použití, kde jsou výrobci plastů odpovědní, finančně nebo fyzicky, za jejich likvidaci.

v USA je jediným federálním zákazem plastů zákon o vodě bez mikrobů z roku 2015, který zakazuje používání mikrobů v kosmetice. Osm států přijalo další plastová omezení a 24 států schválilo přibližně 330 místních zákonů o plastových pytlích.

globální kampaň proti plastům na jedno použití by mohla zvýšit poptávku po ropě než elektromobily.

Christof Ruehl, vedoucí vědecký pracovník v Centru pro globální energetickou politiku Columbia University, je optimistický ohledně účinnosti těchto zákazů a recyklace. S kolegou zkoumali možné dopady mírného snížení poptávky po obalovém materiálu a malého zlepšení recyklace plastů. Uvedli tři výsledky. „Špičková poptávka po ropě se posune zhruba o pět let do poloviny 20.let 20. století,“ uvedl Ruehl. „Za druhé, vytváří uvízlá aktiva, protože mnoho zejména národních společností nyní silně investuje do nových petrochemických zařízení, protože věří, že poptávka po plastech bude i nadále růst. A zatřetí—to mi přišlo opravdu úžasné-dopad úspěšné celosvětové kampaně proti používání plastů na jedno použití má v poptávce po ropě větší prohlubeň než prohlubeň způsobená elektromobily.“Jinými slovy, účinné předpisy o plastech by mohly snížit poptávku po ropě nejméně o tolik jako přijetí elektrických automobilů za 20 let.

zpráva CIEL studovala možná řešení problému znečištění plasty a stanovila, že pět opatření by nejvíce snížilo emise skleníkových plynů a přineslo environmentální a sociální výhody:

1. ukončení výroby a používání jednorázových plastů na jedno použití;
2. zastavení rozvoje nové ropné, plynárenské a petrochemické infrastruktury;
3. podpora komunit s nulovým odpadem;
4. vyžadující rozšířenou odpovědnost výrobce;
5. přijetí a prosazování ambiciózních cílů ke snížení emisí skleníkových plynů ze všech odvětví, včetně výroby plastů.

je však důležité mít na paměti, že i kdyby bylo možné dosáhnout těchto opatření a eliminovat veškerou poptávku po plastu, „budete muset plast nahradit něčím jiným,“ řekl Ruehl. „Že něco jiného by spotřebovalo energii a produkovalo emise uhlíku. Například sklo a papír jsou velmi energeticky náročné. Abyste získali úplný obrázek, museli byste tyto náhrady prostudovat,ale nikdo to ještě neudělal.“