More Plastic Is On the Way: Cosa significa per il cambiamento climatico

More Plastic Is On the Way: Cosa significa per il cambiamento climatico

Con il recente boom del fracking che causa prezzi bassi del gas, le compagnie di combustibili fossili stanno cercando altri modi per rafforzare i loro profitti — facendo più plastica. Proprio mentre il mondo sta iniziando ad affrontare il suo enorme problema di inquinamento da plastica, queste aziende stanno raddoppiando la plastica, con enormi potenziali conseguenze per il clima e l’ambiente.

L’eccessiva abbondanza di gas naturale ha portato ai prezzi del gas più bassi dal 2016. Di conseguenza, alcune società di combustibili fossili sono costrette a chiudere le piattaforme di perforazione e presentare istanza di protezione fallimentare. Grandi aziende come Exxon Mobil, Shell e Saudi Aramco, che vedono segni di un prossimo declino nell’uso di combustibili fossili, stanno compensando i prezzi bassi investendo nella produzione di plastica, poiché le materie plastiche sono fatte da petrolio, gas e loro sottoprodotti. Di conseguenza, il World Economic Forum prevede che la produzione di plastica raddoppierà entro il 2040.

Il gas naturale contiene etano, che è un blocco di plastica. Poiché gli Stati Uniti hanno estratto così tanto etano con il suo gas naturale, oltre billion 200 miliardi sono stati investiti in 333 nuovi progetti chimici e plastici, a partire dalla fine di 2019.

Judith Enck, ex direttrice regionale dell’EPA e fondatrice di Beyond Plastics, ha affermato che il 2020 è un anno critico perché molti dei nuovi impianti di produzione di plastica negli Stati Uniti sono in fase di autorizzazione; “Se anche un quarto di questi impianti di cracking dell’etano sono costruiti”, ha detto, “ci sta bloccando in un futuro della plastica da cui sarà difficile riprendersi.”Un analista della società di dati e analisi IHS Markit ha affermato che, a meno che la produzione di plastica non venga rallentata, “troveranno qualcos’altro da avvolgere nella plastica.”

Cracker di etano

L’etano è un costituente inodore e incolore del gas naturale. Per produrre plastica, le aziende lo separano dalla miscela di gas naturale e lo trasportano in forma liquida tramite conduttura a un “cracker di etano”, un grande impianto industriale che utilizza calore intenso per rompere o rompere le molecole di etano. Queste molecole si riformano quindi in etilene, un elemento fondamentale dell’industria petrolchimica che viene utilizzato per produrre resine, adesivi, prodotti chimici e materie plastiche. Nel processo, i cracker di etano possono emettere inquinanti come ossidi di azoto, anidride solforosa e particolato, così come il benzene, che è cancerogeno, e composti organici volatili che possono reagire con la luce solare per formare ozono a livello del suolo.

Gli Stati Uniti producono già circa il 40% dei prodotti petrolchimici a base di etano al mondo ed è il più grande esportatore di etano, vendendo in Norvegia, nel Regno Unito., e Scozia, e in Cina e India, dove la domanda di plastica è in aumento.

Il Dipartimento dell’Energia (DOE) prevede che entro il 2025, gli Stati Uniti orientali, tra cui Appalachia, produrranno 20 volte più etano di quanto non abbia fatto nel 2013.

In 2018, DOE ha pubblicato un rapporto sul potenziale per Appalachia di diventare un nuovo “hub etano” a causa delle sue risorse di scisto Marcellus e Utica, e l’amministrazione Trump sta sollecitando l’industria della plastica e petrolchimica come la prossima grande cosa per la regione.

La quota di Ohio, Pennsylvania e West Virginia della produzione di gas naturale degli Stati Uniti è passata dal due per cento nel 2008 al 27 per cento nel 2017. IHS Markit prevede che questi tre stati, noti anche come Shale Crescent, forniranno il 37% del gas naturale degli Stati Uniti entro il 2040, abbastanza da supportare cinque grandi cracker di etano. Shell sta attualmente costruendo un eth 6 miliardi di etano cracker 25 miglia a nord-ovest di Pittsburgh.

Sono previsti anche nuovi impianti petrolchimici vicino alla costa del Golfo del Texas e della Louisiana e al fiume Mississippi inferiore, un’area già chiamata “Cancer Alley” a causa delle emissioni tossiche dei suoi impianti petrolchimici esistenti. Due grandi cracker etano è venuto on-line sulla costa del Golfo nel mese di dicembre con due strutture più piccole in programma di aprire presto.

Proliferazione e inquinamento della plastica

La domanda annuale di plastica è quasi raddoppiata dal 2000. E la crescente popolazione globale, il miglioramento delle condizioni economiche e il progresso tecnologico creeranno ancora più domanda di plastica in futuro, secondo un rapporto dell’Agenzia internazionale per l’energia (AIE). Attualmente, gli Stati Uniti e altri paesi sviluppati utilizzano fino a 20 volte più plastica a persona di India, Indonesia e altri paesi in via di sviluppo.

Gli Stati Uniti producono anche più rifiuti di imballaggio in plastica pro capite rispetto a qualsiasi altro paese. Questo imballaggio di plastica usa e getta costituisce il 40 per cento di tutta la plastica, con la maggior parte finisce in discarica; il resto è incenerito o riciclato. Un rapporto del Centro per il diritto ambientale internazionale (CIEL), Plastic & Climate, ha rilevato che alla fine di 2015, 8,300 milioni di tonnellate di plastica vergine erano state prodotte a livello globale, due terzi dei quali rimangono nell’ambiente.

Ogni anno, quasi 10 milioni di tonnellate di plastica finiscono nell’oceano, dove viene consumata dagli animali marini, e i rifiuti di plastica si trovano sulle spiagge anche nei luoghi più remoti della Terra. La plastica inquina anche la terra, specialmente nelle aziende agricole in cui i fanghi di depurazione vengono utilizzati per il fertilizzante.

Bisfenolo A (BPA), un componente chimico nella plastica di alcune bottiglie d’acqua e il rivestimento di lattine, è stato trovato nel sangue del cordone ombelicale di nove su 10 neonati e nelle urine del 95 per cento degli americani adulti testati. Alcune ricerche indicano che può interrompere i sistemi ormonali e riproduttivi. Microplastiche e minuscole fibre di plastica sono state trovate in miele, zucchero, birra, alimenti trasformati, molluschi, sale, detersivo, acqua in bottiglia e acqua di rubinetto; tuttavia, gli effetti sulla salute delle microplastiche non sono ancora chiari.

Le implicazioni climatiche della plastica

La plastica non solo rappresenta un immenso problema di inquinamento, ma aggrava anche i cambiamenti climatici. Il rapporto CIEL avverte che le emissioni di gas serra dalla plastica mettono a repentaglio la nostra capacità di mantenere l’aumento della temperatura globale al di sotto di 1.5 C. Se la produzione di plastica rimane sulla sua traiettoria attuale, entro il 2030, le emissioni di gas serra dalla plastica potrebbero raggiungere 1,34 miliardi di tonnellate all’anno, equivalenti alle emissioni prodotte da 300 nuove centrali elettriche a carbone da 500 MW. Questo perché oltre il 99% delle materie plastiche sono prodotte da combustibili fossili, sia gas naturale che petrolio greggio, e perché la plastica produce emissioni di gas serra in ogni fase del suo ciclo di vita.

Estrazione e trasporto

Le emissioni di gas a effetto serra risultano inizialmente quando le terre e i campi boschivi vengono sgomberati per far posto a pozzi e tubi per trivellare petrolio e gas naturale.

Se un terzo dei 19,2 milioni di acri negli Stati Uniti che sono stati cancellati per l’estrazione era una volta boschiva, significa che quasi 1,7 miliardi di tonnellate di anidride carbonica sono state emesse come conseguenza della deforestazione; inoltre, la capacità della terra boschiva di occupare un ulteriore 6.5 milioni di tonnellate metriche di carbonio ogni anno sono state eliminate.

Il processo di fracking emette metano, un gas serra che, in 20 anni, intrappola più di 84 volte più calore nell’atmosfera rispetto all’anidride carbonica. Il metano deriva da svasamenti e perdite, che possono verificarsi ovunque dal pozzo all’utente finale.

Le emissioni sono prodotte anche bruciando il combustibile per far funzionare le attrezzature di perforazione.

Nel 2015, le emissioni derivanti dall’estrazione e dal trasporto per la produzione di plastica sono state di 9,5-10,5 milioni di tonnellate di CO2 negli Stati Uniti. da solo-l’equivalente delle emissioni di 2,1 milioni di autovetture guidate per un anno.

Raffinazione e produzione

“La plastica è tra i materiali ad alta intensità energetica da produrre”, secondo il capo di CIEL. Il cracking dell’etano è ad alta intensità energetica a causa dell’elevato calore necessario e produce emissioni significative, così come i processi di raffinazione chimica che producono altre materie plastiche.

Si prevede che le emissioni annuali del nuovo Shell ethane cracker e di un impianto di etilene ExxonMobil a Baytown, TX equivalgano all’aggiunta di quasi 800.000 nuove auto sulla strada. Le emissioni di gas serra dall’impianto Shell da solo potrebbero annullare tutti i benefici delle vicine misure di riduzione del carbonio di Pittsburgh. E questi sono solo due degli oltre 300 progetti petrolchimici pianificati in costruzione negli Stati Uniti principalmente per produrre materie prime in plastica e plastica.

Plastica scartata

Una volta utilizzata, la plastica viene incenerita, riciclata o finisce in discarica.

Il carbonio proveniente dalla materia prima del combustibile fossile viene bloccato in prodotti di plastica ed emesso quando la plastica viene incenerita o decomposta. Nel 2015, il 25% dei rifiuti di plastica globali è stato incenerito; negli Stati Uniti, le emissioni derivanti dall’incenerimento della plastica sono state equivalenti a 5,9 milioni di tonnellate di CO2, equivalenti alle emissioni prodotte dal riscaldamento di 681.000 case per un anno.

Solo circa l ‘ 8,4% della plastica viene riciclata. Ma, secondo gli scienziati della UC Santa Barbara, anche il riciclaggio della plastica produce emissioni di gas serra, poiché i combustibili fossili vengono bruciati per far funzionare le macchine che distruggono i rifiuti di plastica e li riscaldano per produrre altri prodotti.

Le materie plastiche nell’ambiente, come quelle che persistono nelle discariche e nelle coste dei rifiuti di tutto il mondo, sono state trovate dai ricercatori dell’Università delle Hawaii per rilasciare i gas serra metano ed etilene quando la luce solare li colpisce; inoltre, le emissioni di plastica sulla superficie dell’oceano aumentano man mano che la plastica si rompe.

Le microplastiche potrebbero influenzare la capacità dell’oceano di assorbire l’anidride carbonica?

L’oceano assorbe anidride carbonica dall’atmosfera, riducendo così la quantità di emissioni di riscaldamento che causerebbe se rimanessero nell’atmosfera. Il fitoplancton nell’oceano gioca un ruolo essenziale in questo processo, prendendo l’anidride carbonica dall’atmosfera e immagazzinandola nell’oceano tramite la fotosintesi. Gli scienziati stanno attualmente cercando di determinare se le microplastiche nell’oceano interferiscano con la capacità del fitoplancton di sequestrare il carbonio.

Joaquim Goes, un professore di ricerca presso l’Osservatorio terrestre Lamont-Doherty dell’Earth Institute, ha detto che sebbene non abbia visto studi che mostrino un effetto diretto delle microplastiche sul fitoplancton, “Abbiamo visto microplastiche attaccarsi al fitoplancton al microscopio. Il fitoplancton può versare carboidrati extra appiccicosi attraverso la fotosintesi e la plastica può attaccarsi al materiale appiccicoso. Una cosa che puoi supporre è che se hai troppe particelle microplastiche, competono con il fitoplancton per la luce.”

Marco Tedesco, un professore di ricerca presso Lamont-Doherty Earth Observatory, che attualmente ricerca microplastiche nella neve e come si evolve, ha detto che le sostanze chimiche utilizzate per fare la plastica potrebbe avere effetti sconosciuti. “Le sostanze chimiche che sono state utilizzate durante il loro ciclo di vita sono fortemente tossiche e c’è pochissima regolamentazione sull’uso di questi elementi quando si tratta di plastica”, ha affermato Tedesco. “Quindi il trattamento delle microplastiche richiede un ulteriore livello di attenzione a causa del potenziale danno correlato alle sostanze chimiche utilizzate per trattare le materie plastiche per renderle colorate, più resistenti e impermeabili. Dopo un certo punto, tutte le sostanze chimiche possono permeare attraverso la plastica e non sai quali sono le conseguenze.”

In effetti, uno studio del 2019 condotto da ricercatori della Macquairie University in Australia ha studiato come le sostanze lisciviate dalla plastica influenzassero il proclorococco, un minuscolo tipo di fitoplancton considerato un giocatore chiave nel processo fotosintetico che fissa il carbonio. L’esposizione al percolato ha compromesso la sua crescita in vitro e la capacità fotosintetica e ha portato a cambiamenti nel suo genoma.

C’è ancora molto che gli scienziati non sanno sulle microplastiche, sui loro impatti sull’ambiente o su cosa fare al riguardo, ma una cosa sappiamo: “Tutto ciò che produciamo e mettiamo nell’atmosfera o sul nostro pianeta—microplastiche e CO2—sarà intorno. Non stanno andando da nessuna parte”, ha detto Tedesco, “Puoi smettere di produrre plastica ora e puoi smettere di emettere CO2 ora, ma l’effetto di ciò che rimane nell’atmosfera o di ciò che è intorno in termini di microplastiche sarà ancora enorme…. E non c’è davvero un chiaro percorso tecnologico per la rimozione delle microplastiche a qualsiasi scala.”

Quali soluzioni potrebbero produrre risultati?

Riciclaggio

In questo momento, il riciclaggio della plastica negli Stati Uniti non funziona bene. Per decenni, gli Stati Uniti hanno inviato la loro plastica riciclata in Cina, ma in 2017, la Cina ha vietato alcuni tipi di rifiuti solidi, principalmente plastica. Senza un mercato per la plastica riciclata, il riciclaggio non è più economicamente sostenibile per molti comuni. La Plastic Pollution Coalition stima che in 2018, solo il due percento dei rifiuti di plastica urbani è stato riciclato negli Stati Uniti e sei volte più plastica è stata bruciata che riciclata.

Quell’anno, gli Stati Uniti. inviato 68.000 container di plastica riciclata a paesi come Bangladesh, Laos, Cambogia, Filippine, Turchia, Etiopia e Senegal — paesi che non sono in grado di gestire la maggior parte dei propri rifiuti di plastica.

La plastica riciclata era più economica della nuova plastica, ma a causa del boom della produzione petrolchimica negli Stati Uniti e della domanda di plastica riciclata da parte di aziende sostenibili, la plastica vergine sta diventando più economica del riciclato. Ad esempio, Nestle, che è spesso considerata uno dei peggiori inquinatori di plastica del mondo, pagherà al di sopra del tasso di mercato per la plastica riciclata nel tentativo di raggiungere il suo obiettivo di ridurre l’uso di plastica vergine di un terzo entro il 2025.

Divieti di plastica

A partire dal 2018, 127 paesi avevano un qualche tipo di legislazione che regolava i sacchetti di plastica, secondo un rapporto del Programma delle Nazioni Unite per l’ambiente. Queste fatture potrebbero comportare limitare la produzione o l’uso dei sacchetti, tassarli o regolarne lo smaltimento. Ventisette paesi hanno vietato alcuni prodotti in plastica, come imballaggi, piatti, tazze e cannucce. Sessantatré paesi hanno richiesto l’estensione della responsabilità del produttore per le materie plastiche monouso, in cui i produttori della plastica sono responsabili, finanziariamente o fisicamente, di occuparsi del loro smaltimento.

Negli Stati Uniti, l’unico divieto federale sulla plastica è il Microbead-free Waters Act del 2015, che vieta l’uso di microsfere nei cosmetici. Otto stati hanno emanato altre restrizioni di plastica e 24 stati hanno approvato circa 330 leggi locali sui sacchetti di plastica.

Una campagna globale contro la plastica monouso potrebbe aumentare la domanda di petrolio rispetto alle auto elettriche.

Christof Ruehl, uno studioso di ricerca senior presso il Centro sulla politica energetica globale della Columbia University, è ottimista sull’efficacia di questi divieti e riciclaggio. Lui e un collega hanno studiato i potenziali impatti di una modesta riduzione della domanda di materiale da imballaggio e di un piccolo miglioramento nel riciclaggio della plastica. Hanno citato tre risultati. “Porta il picco della domanda di petrolio in avanti di circa cinque anni tra la metà e la fine degli anni 2020”, ha affermato Ruehl. “In secondo luogo, crea asset incagliati perché molte aziende nazionali in particolare stanno ora investendo pesantemente in nuovi impianti petrolchimici, perché credono che la domanda di plastica continuerà a crescere. E in terzo luogo—questo ho trovato davvero sorprendente-l’impatto di una campagna di successo a livello globale contro l’uso di plastica monouso ha una maggiore ammaccatura nella domanda di petrolio rispetto all’ammaccatura causata dalle auto elettriche.”In altre parole, normative efficaci sulla plastica potrebbero ridurre la domanda di petrolio almeno quanto l’adozione di auto elettriche tra 20 anni.

Il CIEL rapporto ha studiato le possibili soluzioni per la plastica problema di inquinamento e ha stabilito che cinque misure per ridurre le emissioni di gas serra il di più e di fornire benefici ambientali e sociali.:

1. Termina la produzione e l’utilizzo del monouso, usa e getta di plastica;
2. Arresto di sviluppo di nuovi petrolio, gas, petrolchimico e delle infrastrutture;
3. Promozione a rifiuti zero comunità;
4. Posto di responsabilità estesa del produttore;
5. Adottare e far rispettare obiettivi ambiziosi per ridurre le emissioni di gas a effetto serra di tutti i settori, compresa la produzione di plastica.

È importante tenere a mente, tuttavia, che anche se fosse possibile raggiungere queste misure ed eliminare tutta la domanda di plastica, “Dovrai sostituire la plastica con qualcos’altro”, ha detto Ruehl. “Che qualcos’altro userebbe energia e produrrebbe emissioni di carbonio. Vetro e carta, ad esempio, sono molto energivori. Quindi, per avere un quadro completo, dovresti studiare queste sostituzioni, ma nessuno l’ha ancora fatto.”