Több műanyag van úton: Mit jelent az éghajlatváltozáshoz

több műanyag van úton: Mit jelent az éghajlatváltozáshoz

a közelmúltban alacsony gázárakat okozó fracking boom miatt a fosszilis tüzelőanyagokkal foglalkozó vállalatok más módszereket keresnek nyereségük növelésére — több műanyag előállításával. Ahogy a világ kezdi kezelni óriási műanyagszennyezési problémáját, ezek a vállalatok megduplázzák a műanyagot, ami hatalmas következményekkel járhat az éghajlatra és a környezetre nézve.

a földgáz túlzott bősége 2016 óta a legalacsonyabb gázárakat eredményezte. Következésképpen egyes fosszilis tüzelőanyagokkal foglalkozó vállalatok kénytelenek bezárni a fúrótornyokat, és csődvédelmet kérni. Az olyan nagyvállalatok, mint az Exxon Mobil, A Shell és a Saudi Aramco, amelyek a fosszilis tüzelőanyagok használatának közelgő csökkenésének jeleit látják, kompenzálják az alacsony árakat a műanyaggyártásba való befektetéssel, mivel a műanyagok olajból, gázból és melléktermékeikből készülnek. Ennek eredményeként a Világgazdasági Fórum arra számít, hogy 2040-re megduplázódik a műanyagtermelés.

a földgáz etánt tartalmaz, amely műanyag építőelem. Mivel az Egyesült Államok annyi etánt nyert ki földgázával, több mint 200 milliárd dollárt fektettek be 333 új vegyi és műanyag projektbe 2019 végéig.

Judith Enck, az EPA korábbi regionális igazgatója és a Beyond Plastics alapítója elmondta, hogy 2020 kritikus év, mivel az Egyesült Államokban az új műanyaggyártó létesítmények közül sok engedélyezési folyamatban van; “ha ezeknek az etán-krakkolási létesítményeknek akár egynegyede is épül” – mondta – “ez egy olyan műanyag jövőbe zár minket, amelyből nehéz lesz felépülni.”Az IHS Markit adat-és elemzőcég egyik elemzője azt mondta, hogy ha a műanyaggyártás lelassul, akkor csak találnak valami mást, amit műanyagba csomagolhatnak.”

etán crackerek

az etán a földgáz szagtalan és színtelen alkotórésze. A műanyag előállításához a vállalatok elválasztják a földgázkeveréktől, és folyékony formában csővezetéken keresztül továbbítják egy” etán-krakkolóba”, egy nagy ipari üzembe, amely intenzív hőt használ fel az etán molekulák feltörésére vagy lebontására. Ezek a molekulák ezután átalakulnak etilénné, amely a petrolkémiai ipar alapvető építőeleme, amelyet gyanták, ragasztók, vegyi anyagok és műanyagok előállítására használnak. A folyamat során az etán-kekszek olyan szennyező anyagokat bocsáthatnak ki, mint a nitrogén-oxidok, a kén-dioxid és a részecskék, valamint a karcinogén benzol, valamint az illékony szerves vegyületek, amelyek a napfénnyel reagálva talajszintű ózont képeznek.

az Egyesült Államok már a világ etán-alapú petrolkémiai termékeinek mintegy 40% – át állítja elő, és az etán legnagyobb exportőre, amely Norvégiába, az Egyesült Királyságba értékesít. és Skóciába, valamint Kínába és Indiába, ahol a műanyag iránti kereslet növekszik.

az Energiaügyi Minisztérium (DOE) arra számít, hogy 2025-re az Egyesült Államok keleti része, beleértve Appalachiát is, 20-szor több etánt termel, mint 2013-ban.

2018-ban a DOE jelentést tett közzé arról, hogy Appalachia új “etán-központtá” válhat Marcellus és Utica palaforrások miatt, és a Trump adminisztráció a műanyag-és petrolkémiai ipart tartja a régió következő nagy dologjának.

Ohio, Pennsylvania és Nyugat-Virginia részesedése az Egyesült Államok földgáztermelésében a 2008-as két százalékról 27 százalékra csökkent 2017-ben. Az IHS Markit azt tervezi, hogy ez a három állam, más néven pala félhold, az Egyesült Államok földgázának 37% – át szállítja 2040-ig, ami elegendő öt nagy etán-krakkoló támogatásához. A Shell jelenleg egy 6 milliárd dolláros etán-krakkolót épít Pittsburgh-től 25 mérföldre északnyugatra.

új petrolkémiai üzemeket is terveznek Texas és Louisiana öböl partja közelében, valamint a Mississippi folyó alsó részén, amelyet a meglévő petrolkémiai üzemek mérgező kibocsátása miatt már “Cancer Alley” – nek neveznek. Két nagy etán keksz jött online az öböl partján decemberben két kisebb létesítmények a tervek szerint hamarosan megnyílik.

műanyag proliferáció és szennyezés

a műanyag iránti éves kereslet majdnem megduplázódott 2000 óta. A növekvő globális népesség, a javuló gazdasági feltételek és a technológiai fejlődés pedig a jövőben még nagyobb keresletet teremt a műanyagok iránt, a Nemzetközi Energiaügynökség (IEA) jelentése szerint. Jelenleg az Egyesült Államok és más fejlett országok személyenként akár 20-szor annyi műanyagot használnak fel, mint India, Indonézia és más fejlődő országok.

az Egyesült Államok egy főre vetítve több műanyag csomagolási hulladékot termel, mint bármely más ország. Ez az eldobható műanyag csomagolás teszi ki 40 az összes műanyag százaléka, a legtöbb hulladéklerakókba kerül; a többit elégetik vagy újrahasznosítják. A nemzetközi környezetvédelmi jogi központ (CIEL) jelentése, műanyag & éghajlat, megállapította, hogy 2015 végéig 8300 millió metrikus tonna Szűz műanyagot állítottak elő világszerte, amelynek kétharmada a környezetben marad.

minden évben közel 10 millió tonna műanyag kerül az óceánba, ahol a tengeri állatok fogyasztják, és a műanyaghulladék a föld legtávolabbi helyeinek strandjain is megtalálható. A műanyag szennyezi a földet is, különösen azokban a gazdaságokban, ahol a szennyvíziszapot műtrágyaként használják.

biszfenol A-T (BPA), amely néhány vizes palack műanyagának és a konzervdobozok bélésének kémiai összetevője, 10 csecsemő közül kilenc köldökzsinórvérében és a vizsgált felnőtt amerikaiak 95% – ának vizeletében találtak. Egyes kutatások azt mutatják, hogy megzavarhatja a hormon-és reproduktív rendszereket. A mézben, a cukorban, a sörben, a feldolgozott élelmiszerekben, a kagylókban, a sóban, a mosószerben, a palackozott vízben és a csapvízben mikroműanyag-és apró műanyagszálakat találtak; a mikroműanyagok egészségre gyakorolt hatásai azonban még mindig nem tisztázottak.

a műanyag éghajlati következményei

a műanyag nemcsak óriási szennyezési problémát jelent, hanem súlyosbítja az éghajlatváltozást is. A CIEL jelentése arra figyelmeztet, hogy a műanyagból származó üvegházhatású gázok kibocsátása veszélyezteti azt a képességünket, hogy a globális hőmérséklet-emelkedést 1,5 C alatt tartsuk. Ha a műanyaggyártás a jelenlegi pályán marad, 2030-ra a műanyagból származó üvegházhatású gázok kibocsátása elérheti az évi 1,34 milliárd tonnát, ami 300 új 500 MW széntüzelésű erőmű kibocsátásának felel meg. Ez azért van, mert a műanyagok több mint 99 százaléka fosszilis tüzelőanyagokból készül, mind földgázból, mind nyersolajból—és mert a műanyag életciklusának minden szakaszában üvegházhatású gázok kibocsátását eredményezi.

kitermelés és szállítás

az üvegházhatást okozó gázok kibocsátása kezdetben akkor következik be, amikor az erdős területeket és mezőket megtisztítják, hogy helyet biztosítsanak a kútpadoknak és a csöveknek az olaj és földgáz fúrásához.

ha az Egyesült Államokban a kitermelés céljából megtisztított 19,2 millió hektár egyharmadát egyszer erdősítették, ez azt jelenti, hogy az erdőirtás következtében csaknem 1,7 milliárd tonna szén-dioxidot bocsátottak ki; ráadásul az erdős terület további 6-ot képes felvenni.Évente 5 millió tonna szenet szüntettek meg.

a frakkolási folyamat metánt bocsát ki, egy üvegházhatású gázt, amely 20 év alatt több mint 84-szer több hőt vesz fel a légkörben, mint a szén-dioxid. A metán fellángolásból és szivárgásból származik, amely bárhol előfordulhat a kútból a végfelhasználóig.

a kibocsátást az üzemanyag elégetésével is előállítják a fúróberendezés működtetéséhez.

2015-ben a kitermelés és a műanyaggyártás szállításának kibocsátása 9,5-10,5 millió tonna CO2 volt az Egyesült Államokban. egyedül-az egy év alatt hajtott 2, 1 millió személygépkocsi kibocsátásának felel meg.

finomítás és gyártás

“a műanyagok a leginkább energiaigényes anyagok közé tartoznak”-mondta A CIEL vezetője. Az etán krakkolás energiaigényes a magas hőigénye miatt, és jelentős kibocsátást eredményez, csakúgy, mint a más műanyagokat előállító kémiai finomítási folyamatok.

az új Shell etán-krakkoló és egy ExxonMobil etilén üzem éves kibocsátása az előrejelzések szerint közel 800 000 új autóval bővül az utakon. A Shell üzemből származó üvegházhatású gázok kibocsátása önmagában megszüntetheti a közeli Pittsburgh szén-dioxid-csökkentési intézkedéseinek minden előnyét. És ez csak kettő a több mint 300 tervezett petrolkémiai projekt közül, amelyeket az Egyesült Államokban főleg műanyag és műanyag alapanyagok előállítására építenek.

eldobott műanyag

használat után a műanyagot elégetik, újrahasznosítják, vagy hulladéklerakóban végzik.

a fosszilis tüzelőanyagok alapanyagából származó szén műanyag termékekbe záródik, és a műanyag elégetésekor vagy bomlásakor kibocsátódik. 2015-ben a globális műanyaghulladék 25% – át elégették; az Egyesült Államokban a műanyagégetés kibocsátása 5,9 millió metrikus tonna CO2-nek felel meg, ami egy év alatt 681 000 otthon fűtéséből származó kibocsátásnak felel meg.

a műanyagnak csak körülbelül 8,4% – a kerül újrahasznosításra. De a UC Santa Barbara tudósai szerint még a műanyag újrahasznosítása is üvegházhatású gázkibocsátást eredményez, mivel a fosszilis tüzelőanyagokat elégetik, hogy működtessék azokat a gépeket, amelyek a műanyag hulladékot aprítják és felmelegítik, hogy más termékeket készítsenek.

a Hawaii Egyetem kutatói azt találták, hogy a környezetben lévő műanyagok, például a hulladéklerakókban és a szemétpartokon a világ minden táján megmaradó műanyagok felszabadítják az üvegházhatású gázokat, a metánt és az etilént, amikor a napfény eléri őket; ráadásul az óceán felszínén lévő műanyag kibocsátása növekszik, amikor a műanyag lebomlik.

befolyásolhatja-e a mikroműanyagok az óceán szén-dioxid-elnyelő képességét?

az óceán elnyeli a szén-dioxidot a légkörből, így csökkentve a felmelegedési kibocsátások mennyiségét, ha azok a légkörben maradnak. Az óceánban található fitoplankton alapvető szerepet játszik ebben a folyamatban, a szén-dioxidot a légkörből veszi és fotoszintézis útján tárolja az óceánban. A tudósok jelenleg megpróbálják meghatározni, hogy az óceánban található mikroműanyagok zavarják-e a fitoplankton szénmegkötési képességét.

Joaquim Goes, a Föld Intézet Lamont-Doherty Föld Obszervatóriumának kutatóprofesszora elmondta, hogy bár nem látott olyan tanulmányt, amely a mikroplanktonokra gyakorolt közvetlen hatást mutatná, “láttuk, hogy a mikroplanktonok mikroszkóp alatt kapcsolódnak a fitoplanktonhoz. A fitoplankton a fotoszintézis révén extra ragadós szénhidrátokat képes leadni, a műanyagok pedig a ragadós anyaghoz kapcsolódhatnak. Az egyik dolog, amit feltételezhetünk, hogy ha túl sok mikroplasztikus részecske van, akkor a fitoplanktonnal versenyeznek a fényért.”

Marco Tedesco, a Lamont-Doherty Earth Observatory kutatóprofesszora, aki jelenleg a hóban lévő mikroplasztikát és annak fejlődését kutatja, azt mondta, hogy a műanyag előállításához használt vegyi anyagoknak ismeretlen hatásai lehetnek. “Az életciklusuk során használt vegyi anyagok erősen mérgezőek, és nagyon kevés szabályozás van ezen elemek használatáról a műanyagok esetében” – mondta Tedesco. “Tehát a mikroműanyagok kezelése extra figyelmet igényel, mivel a műanyagok kezelésére használt vegyi anyagokkal kapcsolatos potenciális károk színesebbé, rugalmasabbá és áthatolhatatlanná teszik őket. Egy bizonyos pont után az összes vegyi anyag áthatolhat a műanyagon, és nem tudod, milyen következményekkel jár.”

valójában az ausztráliai Macquairie Egyetem kutatói által készített 2019-es tanulmány azt vizsgálta, hogy a műanyagból kimosódott anyagok hogyan befolyásolják a Prochlorococcust, egy apró fitoplanktont, amelyet kulcsszereplőnek tartanak a fotoszintetikus folyamatban, amely rögzíti a szenet. A csurgalékvíznek való kitettség veszélyeztette in vitro növekedését és fotoszintetikus képességét, és változásokat eredményezett a genomjában.

még mindig sok minden van, amit a tudósok nem tudnak a mikroműanyagokról, a környezetre gyakorolt hatásukról vagy arról, hogy mit tegyenek velük, de egy dolgot tudunk: “bármi, amit előállítunk, amit a légkörbe vagy a bolygónkra teszünk—mikroműanyagok és CO2—körül lesz. Nem mennek sehova, “mondta Tedesco,” most már abbahagyhatja a műanyagok gyártását, és most abbahagyhatja a CO2 kibocsátását, de a légkörben maradt vagy a mikroműanyagok körül maradó hatása továbbra is hatalmas lesz…. És valójában nincs egyértelmű technológiai út a mikroműanyagok bármilyen léptékű eltávolításához.”

milyen megoldások hozhatnak eredményt?

újrahasznosítás

jelenleg a műanyag újrahasznosítása az Egyesült Államokban nem működik jól. Az Egyesült Államok évtizedek óta újrahasznosított műanyagot küldött Kínába, de 2017—ben Kína betiltott bizonyos típusú szilárd hulladékokat-főleg műanyagokat. Az újrahasznosított műanyag piaca nélkül az újrahasznosítás sok önkormányzat számára már nem gazdaságilag életképes. A Plastic Pollution Coalition becslése szerint 2018-ban az Egyesült Államokban csak a kommunális műanyaghulladék két százalékát újrahasznosították, és hatszor több műanyagot égettek el, mint újrahasznosítottak.

abban az évben az Egyesült Államok. 68 000 újrahasznosított műanyag konténert küldött olyan országokba, mint Banglades, Laosz, Kambodzsa, Fülöp — szigetek, Törökország, Etiópia és Szenegál-olyan országok, amelyek nem képesek saját műanyaghulladékuk nagy részét kezelni.

az újrahasznosított műanyag korábban olcsóbb volt, mint az új műanyag, de az Egyesült Államokban a petrolkémiai termelés fellendülése, valamint a fenntartható vállalatok újrahasznosított műanyag iránti igénye miatt a Szűz műanyag olcsóbbá válik, mint az újrahasznosított. Például a Nestlé, amelyet gyakran a világ egyik legrosszabb műanyagszennyezőjének tartanak, a piaci ár felett fog fizetni az újrahasznosított műanyagért, hogy megpróbálja elérni azt a célját, hogy 2025-ig egyharmaddal csökkentse a Szűz műanyag felhasználását.

műanyag tilalmak

az ENSZ Környezetvédelmi Programjának jelentése szerint 2018-ban 127 országban volt valamilyen jogszabály a műanyag zacskók szabályozására. Ezek a számlák magukban foglalhatják a táskák gyártásának vagy felhasználásának korlátozását, megadóztatását vagy ártalmatlanításuk szabályozását. Huszonhét ország betiltott bizonyos műanyag termékeket, például csomagolásokat, tányérokat, poharakat és szívószálakat. Hatvanhárom ország írta elő az egyszer használatos műanyagok kiterjesztett gyártói felelősségét, ahol a műanyagok gyártói felelősek anyagilag vagy fizikailag az ártalmatlanításukért.

az Egyesült Államokban az egyetlen szövetségi tilalom a műanyagokra a 2015. évi Microbead-free Waters Act, amely megtiltja a mikrogyöngyök használatát a kozmetikumokban. Nyolc állam más műanyag korlátozásokat vezetett be, 24 állam pedig körülbelül 330 helyi műanyag zacskó törvényt fogadott el.

az egyszer használatos műanyagok elleni globális kampány nagyobb olajkeresletet eredményezhet, mint az elektromos autók.

Christof Ruehl, a Columbia Egyetem Globális energiapolitikai Központjának vezető kutatója szangvinikus a tilalmak és az újrahasznosítás hatékonyságáról. Ő és egy kollégája a csomagolóanyagok iránti kereslet szerény csökkenésének és a műanyag újrahasznosítás kismértékű javulásának lehetséges hatásait vizsgálta. Három eredményt említettek. “Körülbelül öt évvel a 2020 – as évek közepétől későig növeli az olajkeresletet” – mondta Ruehl. “Másodszor, rekedt eszközöket hoz létre, mivel sok, különösen a nemzeti vállalatok most erősen fektetnek be új petrolkémiai létesítményekbe, mert úgy vélik, hogy a műanyag iránti kereslet tovább növekszik. Harmadszor pedig-ezt igazán csodálatosnak találtam-az egyszer használatos műanyagok használata elleni globális sikeres kampány hatása nagyobb mértékben csökkenti az olajkeresletet, mint az elektromos autók okozta horpadás.”Más szavakkal, a műanyagra vonatkozó hatékony szabályozás legalább annyira csökkentheti az olajkeresletet, mint az elektromos autók 20 év múlva történő bevezetése.

A Ciel jelentése megvizsgálta a műanyagszennyezés problémájának lehetséges megoldásait, és megállapította, hogy öt intézkedés csökkenti leginkább az üvegházhatást okozó gázok kibocsátását, és környezeti és társadalmi előnyökkel jár:

1. az egyszer használatos, egyszer használatos műanyag gyártásának és használatának megszüntetése;
2. az új olaj -, gáz-és petrolkémiai infrastruktúra fejlesztésének leállítása;
3. a hulladékmentes közösségek előmozdítása;
4. kiterjesztett gyártói felelősség előírása;
5. ambiciózus célok elfogadása és végrehajtása az üvegházhatást okozó gázok kibocsátásának csökkentése érdekében minden ágazatban, beleértve a műanyaggyártást is.

fontos azonban szem előtt tartani, hogy még ha lehetséges is ezeket az intézkedéseket elérni és megszüntetni a műanyag iránti keresletet, “a műanyagot valami mással kell kicserélni” – mondta Ruehl. “Hogy valami más energiát használ fel és szén-dioxid-kibocsátást eredményez. Az üveg és a papír például nagyon energiaigényes. Tehát ahhoz, hogy teljes képet kapjunk, tanulmányoznunk kell ezeket a helyettesítéseket, de ezt még senki sem tette meg.”