Plus de Plastique Est en Route: Ce que Cela Signifie pour le Changement Climatique

Plus de Plastique Est en Route: Ce que Cela Signifie pour le Changement Climatique

Avec le récent boom de la fracturation hydraulique qui a provoqué de bas prix du gaz, les entreprises de combustibles fossiles cherchent d’autres moyens de renforcer leurs profits — en fabriquant plus de plastique. Au moment où le monde commence à s’attaquer à son énorme problème de pollution plastique, ces entreprises doublent le plastique, avec d’énormes conséquences potentielles pour le climat et l’environnement.

La surabondance du gaz naturel a entraîné les prix du gaz les plus bas depuis 2016. Par conséquent, certaines entreprises de combustibles fossiles sont obligées de fermer des plates-formes de forage et de déposer une demande de protection contre la faillite. De grandes entreprises comme Exxon Mobil, Shell et Saudi Aramco, qui voient des signes de baisse prochaine de l’utilisation des combustibles fossiles, compensent les bas prix en investissant dans la production de plastique, car les plastiques sont fabriqués à partir de pétrole, de gaz et de leurs sous-produits. En conséquence, le Forum économique mondial s’attend à ce que la production de plastique double d’ici 2040.

Le gaz naturel contient de l’éthane, qui est un élément constitutif du plastique. Parce que les États-Unis ont extrait autant d’éthane avec leur gaz naturel, plus de 200 milliards de dollars ont été investis dans 333 nouveaux projets chimiques et plastiques, à la fin de 2019.

Judith Enck, ancienne directrice régionale de l’EPA et fondatrice de Beyond Plastics, a déclaré que 2020 est une année critique car bon nombre des nouvelles installations de production de plastique aux États-Unis sont en processus d’autorisation; « Si même un quart de ces installations de craquage de l’éthane sont construites », a-t-elle déclaré, « cela nous enferme dans un avenir plastique dont il sera difficile de se remettre. »Un analyste de la société de données et d’analyse IHS Markit a déclaré qu’à moins que la production de plastique ne soit ralentie, « ils trouveront simplement autre chose à emballer dans du plastique. »

Craquelins à l’éthane

L’éthane est un constituant inodore et incolore du gaz naturel. Pour fabriquer du plastique, les entreprises le séparent du mélange de gaz naturel et le transportent sous forme liquide par pipeline vers un « craqueur d’éthane », une grande usine industrielle qui utilise une chaleur intense pour fissurer ou briser les molécules d’éthane. Ces molécules se reforment ensuite en éthylène, un élément de base de l’industrie pétrochimique qui est utilisé pour fabriquer des résines, des adhésifs, des produits chimiques et des plastiques. Dans le processus, les craquelins à l’éthane peuvent émettre des polluants tels que des oxydes d’azote, du dioxyde de soufre et des particules, ainsi que du benzène, qui est cancérigène, et des composés organiques volatils qui peuvent réagir avec la lumière du soleil pour former de l’ozone au niveau du sol.

Les États-Unis produisent déjà environ 40% des produits pétrochimiques à base d’éthane dans le monde et sont le plus grand exportateur d’éthane, vendant à la Norvège et au Royaume-Uni., et l’Écosse, ainsi qu’en Chine et en Inde, où la demande en plastique augmente.

Le ministère de l’Énergie (DOE) prévoit que d’ici 2025, l’est des États-Unis, y compris les Appalaches, produira 20 fois plus d’éthane qu’en 2013.

En 2018, le DOE a publié un rapport sur le potentiel des Appalaches pour devenir une nouvelle « plaque tournante de l’éthane » en raison de ses ressources en schiste de Marcellus et d’Utica, et l’administration Trump vante l’industrie des plastiques et de la pétrochimie comme la prochaine grande chose pour la région.

La part de l’Ohio, de la Pennsylvanie et de la Virginie-Occidentale dans la production de gaz naturel aux États-Unis est passée de deux pour cent en 2008 à 27 pour cent en 2017. IHS Markit prévoit que ces trois États, également connus sous le nom de Croissant de schiste, fourniront 37% du gaz naturel des États-Unis d’ici 2040, soit suffisamment pour supporter cinq grands craquelins à l’éthane. Shell construit actuellement un craquelin à l’éthane de 6 milliards de dollars à 25 miles au nord-ouest de Pittsburgh.

De nouvelles usines pétrochimiques sont également prévues près de la côte du Golfe du Texas et de la Louisiane et du cours inférieur du Mississippi, une zone déjà appelée « Allée du Cancer » en raison des émissions toxiques de ses usines pétrochimiques existantes. Deux grands craquelins à l’éthane ont été mis en ligne sur la côte du golfe en décembre et deux installations plus petites devraient bientôt ouvrir.

Prolifération et pollution du plastique

La demande annuelle de plastique a presque doublé depuis 2000. Et la croissance de la population mondiale, l’amélioration des conditions économiques et le progrès technologique créeront encore plus de demande de plastiques à l’avenir, selon un rapport de l’Agence internationale de l’énergie (AIE). Actuellement, les États-Unis et d’autres pays développés utilisent jusqu’à 20 fois plus de plastique par personne que l’Inde, l’Indonésie et d’autres pays en développement.

Les États-Unis produisent également plus de déchets d’emballages plastiques par habitant que tout autre pays. Cet emballage en plastique jetable représente 40% de tout le plastique, la plupart se retrouvant dans des décharges; le reste est incinéré ou recyclé. Un rapport du Center for International Environmental Law (CIEL), Plastic & Climate, a révélé qu’à la fin de 2015, 8 300 millions de tonnes de plastique vierge avaient été produites dans le monde, dont les deux tiers restent dans l’environnement.

Chaque année, près de 10 millions de tonnes de plastique se retrouvent dans l’océan, où elles sont consommées par les animaux marins, et les déchets plastiques se retrouvent sur les plages, même dans les endroits les plus reculés de la Planète. Le plastique pollue également les terres, en particulier dans les fermes où les boues d’épuration sont utilisées comme engrais.

Le bisphénol A (BPA), un composant chimique du plastique de certaines bouteilles d’eau et de la doublure des boîtes de conserve, a été trouvé dans le sang de cordon de neuf nourrissons sur 10 et dans l’urine de 95% des Américains adultes testés. Certaines recherches indiquent qu’il peut perturber les systèmes hormonaux et reproducteurs. Des microplastiques et de minuscules fibres de plastique ont été trouvées dans le miel, le sucre, la bière, les aliments transformés, les crustacés, le sel, les détergents, l’eau en bouteille et l’eau du robinet; cependant, les effets des microplastiques sur la santé ne sont toujours pas clairs.

Les implications climatiques du plastique

Le plastique pose non seulement un immense problème de pollution, mais il aggrave également le changement climatique. Le rapport CIEL avertit que les émissions de gaz à effet de serre du plastique compromettent notre capacité à maintenir la hausse de la température mondiale en dessous de 1,5 C. Si la production de plastique reste sur sa trajectoire actuelle, d’ici 2030, les émissions de gaz à effet de serre du plastique pourraient atteindre 1,34 milliard de tonnes par an, soit l’équivalent des émissions produites par 300 nouvelles centrales au charbon de 500 MW. En effet, plus de 99% des plastiques sont fabriqués à partir de combustibles fossiles, à la fois du gaz naturel et du pétrole brut, et parce que le plastique génère des émissions de gaz à effet de serre à chaque étape de son cycle de vie.

Extraction et transport

Les émissions de gaz à effet de serre se produisent initialement lorsque les terres forestières et les champs sont défrichés pour laisser place à des puits et des tuyaux pour forer le pétrole et le gaz naturel.

Si un tiers des 19,2 millions d’acres aux États-Unis qui ont été nettoyés pour l’extraction étaient autrefois boisés, cela signifie que près de 1,7 milliard de tonnes métriques de dioxyde de carbone ont été émises à la suite de la déforestation; de plus, la capacité des terres boisées à en absorber 6 supplémentaires.5 millions de tonnes de carbone par an ont été éliminées.

Le procédé de fracturation émet du méthane, un gaz à effet de serre qui, sur 20 ans, emprisonne plus de 84 fois plus de chaleur dans l’atmosphère que le dioxyde de carbone. Le méthane résulte du torchage et des fuites, qui peuvent se produire n’importe où du puits à l’utilisateur final.

Les émissions sont également produites par la combustion du combustible pour faire fonctionner l’équipement de forage.

En 2015, les émissions provenant de l’extraction et du transport pour la production de plastique étaient de 9,5 à 10,5 millions de tonnes métriques de CO2 aux États-Unis. seul – l’équivalent des émissions de 2,1 millions de voitures particulières conduites pendant un an.

Raffinage et fabrication

« Les plastiques sont parmi les matériaux les plus énergivores à produire », selon le responsable de CIEL. Le craquage à l’éthane est énergivore en raison de la chaleur élevée nécessaire et produit des émissions importantes, tout comme les processus de raffinage chimique qui fabriquent d’autres plastiques.

Les émissions annuelles du nouveau craqueur d’éthane Shell et d’une usine d’éthylène d’ExxonMobil à Baytown, au Texas, devraient équivaloir à l’ajout de près de 800 000 nouvelles voitures sur la route. Les émissions de gaz à effet de serre de l’usine Shell pourraient à elles seules annuler tous les avantages des mesures de réduction du carbone de Pittsburgh à proximité. Et ce ne sont que deux des plus de 300 projets pétrochimiques prévus en cours de construction aux États-Unis, principalement pour produire du plastique et des matières premières en plastique.

Plastique mis au rebut

Après son utilisation, le plastique est incinéré, recyclé ou se retrouve dans une décharge.

Le carbone de la matière première des combustibles fossiles est enfermé dans des produits en plastique et émis lorsque le plastique est incinéré ou se décompose. En 2015, 25 % des déchets plastiques mondiaux ont été incinérés; aux États-Unis, les émissions provenant de l’incinération du plastique équivalaient à 5,9 millions de tonnes métriques de CO2, soit l’équivalent des émissions provenant du chauffage de 681 000 foyers pendant un an.

Seulement environ 8,4% du plastique est recyclé. Mais, selon des scientifiques de l’Université de Santa Barbara, même le recyclage du plastique produit des émissions de gaz à effet de serre, car les combustibles fossiles sont brûlés pour faire fonctionner les machines qui déchiquettent les déchets plastiques et les chauffent pour fabriquer d’autres produits.

Les plastiques dans l’environnement, tels que ceux qui persistent dans les décharges et les littoraux de déchets partout dans le monde, ont été trouvés par des chercheurs de l’Université d’Hawaï pour libérer les gaz à effet de serre méthane et éthylène lorsque la lumière du soleil les frappe; de plus, les émissions de plastique à la surface de l’océan augmentent à mesure que le plastique se décompose.

Les microplastiques pourraient-ils affecter la capacité de l’océan à absorber le dioxyde de carbone?

L’océan absorbe le dioxyde de carbone de l’atmosphère, réduisant ainsi la quantité d’émissions de réchauffement provoquées si elles restaient dans l’atmosphère. Le phytoplancton dans l’océan joue un rôle essentiel dans ce processus, en prélevant le dioxyde de carbone de l’atmosphère et en le stockant dans l’océan via la photosynthèse. Les scientifiques tentent actuellement de déterminer si les microplastiques présents dans l’océan interfèrent avec la capacité du phytoplancton à séquestrer le carbone.

Joaquim Goes, professeur de recherche à l’Observatoire de la Terre Lamont-Doherty du Earth Institute, a déclaré que bien qu’il n’ait vu aucune étude montrant un effet direct des microplastiques sur le phytoplancton, « Nous avons vu des microplastiques se fixer sur le phytoplancton au microscope. Le phytoplancton peut libérer des hydrates de carbone collants supplémentaires grâce à la photosynthèse, et les plastiques peuvent se fixer sur le matériau collant. Une chose que vous pouvez supposer est que si vous avez trop de particules microplastiques, elles rivalisent avec le phytoplancton pour la lumière. »

Marco Tedesco, professeur de recherche à l’Observatoire de la Terre de Lamont-Doherty, qui étudie actuellement le microplastique dans la neige et son évolution, a déclaré que les produits chimiques utilisés pour fabriquer le plastique pourraient avoir des effets inconnus. « Les produits chimiques utilisés au cours de leur cycle de vie sont fortement toxiques et il y a très peu de réglementation sur l’utilisation de ces éléments en matière de plastiques », a déclaré Tedesco. « Le traitement des microplastiques nécessite donc un niveau d’attention supplémentaire en raison des dommages potentiels liés aux produits chimiques utilisés pour traiter les plastiques afin de les rendre plus colorés, plus résistants et imperméables. Après un certain point, tous les produits chimiques peuvent pénétrer à travers le plastique et vous ne savez pas quelles sont les conséquences. »

En fait, une étude menée en 2019 par des chercheurs de l’Université Macquairie en Australie a étudié comment les substances lessivées du plastique affectaient le Prochlorocoque, un minuscule type de phytoplancton considéré comme un acteur clé du processus photosynthétique qui fixe le carbone. L’exposition au lixiviat a compromis sa croissance in vitro et sa capacité photosynthétique et a entraîné des modifications de son génome.

Il y a encore beaucoup de choses que les scientifiques ignorent sur les microplastiques, leurs impacts sur l’environnement ou ce qu’il faut faire à leur sujet, mais une chose que nous savons: « Tout ce que nous produisons et que nous mettons dans l’atmosphère ou sur notre planète — les microplastiques et le CO2 — va exister. Ils ne vont nulle part « , a déclaré Tedesco, « Vous pouvez arrêter de produire des plastiques maintenant et vous pouvez arrêter d’émettre du CO2 maintenant, mais l’effet de ce qui reste dans l’atmosphère ou de ce qui se trouve autour en termes de microplastiques sera toujours énorme…. Et il n’y a vraiment aucune voie technologique claire vers l’élimination des microplastiques à n’importe quelle échelle. »

Quelles solutions pourraient donner des résultats?

Recyclage

À l’heure actuelle, le recyclage du plastique aux États-Unis ne fonctionne pas bien. Pendant des décennies, les États—Unis ont envoyé leur plastique recyclé en Chine, mais en 2017, la Chine a interdit certains types de déchets solides – principalement des plastiques. Sans un marché pour le plastique recyclé, le recyclage n’est plus économiquement viable pour de nombreuses municipalités. La Plastic Pollution Coalition estime qu’en 2018, seulement deux pour cent des déchets plastiques municipaux ont été recyclés aux États-Unis et six fois plus de plastique a été brûlé que recyclé.

Cette année-là, les États-Unis a envoyé 68 000 conteneurs d’expédition de plastique recyclé vers des pays tels que le Bangladesh, le Laos, le Cambodge, les Philippines, la Turquie, l’Éthiopie et le Sénégal — des pays qui ne sont pas en mesure de traiter la plupart de leurs propres déchets plastiques.

Le plastique recyclé était autrefois moins cher que le plastique neuf, mais en raison de l’essor de la production pétrochimique aux États-Unis et de la demande de plastique recyclé de la part des entreprises durables, le plastique vierge devient moins cher que le plastique recyclé. À titre d’exemple, Nestlé, qui est souvent considéré comme l’un des pires pollueurs de plastique au monde, va payer au-dessus du taux du marché pour le plastique recyclé afin d’atteindre son objectif de réduire d’un tiers l’utilisation de plastique vierge d’ici 2025.

Interdictions de plastique

En 2018, 127 pays disposaient d’une législation réglementant les sacs en plastique, selon un rapport du Programme des Nations Unies pour l’environnement. Ces projets de loi peuvent impliquer de limiter la fabrication ou l’utilisation des sacs, de les taxer ou de réglementer leur élimination. Vingt-sept pays ont interdit certains produits en plastique, tels que les emballages, les assiettes, les gobelets et les pailles. Soixante-trois pays ont exigé une responsabilité élargie des producteurs pour les plastiques à usage unique, où les producteurs du plastique sont responsables, financièrement ou physiquement, de s’occuper de leur élimination.

Aux États-Unis, la seule interdiction fédérale des plastiques est le Microbead-free Waters Act de 2015, interdisant l’utilisation des microbilles dans les cosmétiques. Huit États ont adopté d’autres restrictions en matière plastique et 24 États ont adopté environ 330 lois locales sur les sacs en plastique.

Une campagne mondiale contre les plastiques à usage unique pourrait entraîner une baisse plus importante de la demande de pétrole que les voitures électriques.

Christof Ruehl, chercheur principal au Center on Global Energy Policy de l’Université Columbia, est optimiste quant à l’efficacité de ces interdictions et du recyclage. Lui et un collègue ont étudié les impacts potentiels d’une réduction modeste de la demande de matériaux d’emballage et d’une légère amélioration du recyclage du plastique. Ils ont cité trois résultats. « Cela fait progresser la demande de pétrole maximale d’environ cinq ans entre le milieu et la fin des années 2020 », a déclaré Ruehl. « Deuxièmement, cela crée des actifs bloqués parce que de nombreuses entreprises, en particulier nationales, investissent maintenant massivement dans de nouvelles installations pétrochimiques, car elles pensent que la demande de plastique continuera d’augmenter. Et troisièmement – ce que j’ai trouvé vraiment incroyable — l’impact d’une campagne réussie à l’échelle mondiale contre l’utilisation de plastiques à usage unique a une plus grande baisse de la demande de pétrole que celle causée par les voitures électriques. »En d’autres termes, une réglementation efficace sur le plastique pourrait réduire la demande de pétrole d’au moins autant que l’adoption des voitures électriques dans 20 ans.

Le rapport CIEL a étudié les solutions possibles au problème de la pollution plastique et a déterminé que cinq mesures réduiraient le plus les émissions de gaz à effet de serre et apporteraient des avantages environnementaux et sociaux:

1. Mettre fin à la production et à l’utilisation de plastique jetable à usage unique;
2. Arrêter le développement de nouvelles infrastructures pétrolières, gazières et pétrochimiques;
3. Promouvoir des communautés zéro déchet;
4. Exiger une responsabilité élargie des producteurs;
5. Adopter et appliquer des objectifs ambitieux pour réduire les émissions de gaz à effet de serre de tous les secteurs, y compris la production de plastique.

Il est cependant important de garder à l’esprit que même s’il était possible de réaliser ces mesures et d’éliminer toute demande de plastique, « Vous devrez remplacer le plastique par autre chose », a déclaré Ruehl. « Que quelque chose d’autre utiliserait de l’énergie et produirait des émissions de carbone. Le verre et le papier, par exemple, sont très énergivores. Donc, pour avoir une image complète, vous devrez étudier ces remplacements, mais personne ne l’a encore fait. »