Mer plast är på väg: vad det betyder för klimatförändringar

mer plast är på väg: vad det betyder för klimatförändringar

med den senaste fracking boom orsakar låga gaspriser, fossila bränslen företag söker andra sätt att stärka sina vinster — genom att göra mer plast. Precis som världen börjar ta itu med sitt enorma plastföroreningsproblem, fördubblas dessa företag på plast, med stora potentiella konsekvenser för klimat och miljö.

överflödet av naturgas har resulterat i de lägsta gaspriserna sedan 2016. Följaktligen tvingas vissa fossila bränsleföretag att stänga borriggar och ansöka om konkursskydd. Stora företag som Exxon Mobil, Shell och Saudi Aramco, som ser tecken på en kommande nedgång i användningen av fossila bränslen, kompenserar för de låga priserna genom att investera i plastproduktion, eftersom plast tillverkas av olja, gas och deras biprodukter. Som ett resultat förväntar World Economic Forum att plastproduktionen kommer att fördubblas till 2040.

naturgas innehåller etan, som är en byggsten av plast. Eftersom USA har extraherat så mycket etan med sin naturgas har över 200 miljarder dollar investerats i 333 nya kemiska och plastprojekt, i slutet av 2019.

Judith Enck, tidigare regional EPA-chef och grundare av Beyond Plastics, har sagt att 2020 är ett kritiskt år eftersom många av de nya plastproduktionsanläggningarna i USA är i tillståndsprocessen; ”om till och med en fjärdedel av dessa etankrackningsanläggningar byggs”, sa hon, ”det låser oss in i en plastframtid som kommer att bli svår att återhämta sig från.”En analytiker från data-och analysföretaget IHS Markit sa att om inte plastproduktionen saktas ner, ”hittar de bara något annat att linda in i plast.”

Etankrackare

etan är en luktfri och färglös beståndsdel i naturgas. För att göra plast separerar företag det från naturgasblandningen och förmedlar det i flytande form via rörledning till en ”etankracker”, en stor industrianläggning som använder intensiv värme för att spricka eller bryta isär etan molekyler. Dessa molekyler reformeras sedan till eten, en grundläggande byggsten i den petrokemiska industrin som används för att göra hartser, lim, kemikalier och plast. I processen kan etankakor avge föroreningar som kväveoxider, svaveldioxid och partiklar, liksom bensen, som är cancerframkallande, och flyktiga organiska föreningar som kan reagera med solljus för att bilda marknära ozon.

Förenta staterna producerar redan cirka 40 procent av världens etan-baserade petrokemikalier och är den största exportören av etan och säljer till Norge, Storbritannien., och Skottland, och till Kina och Indien, där efterfrågan på plast ökar.

Department of Energy (DOE) förväntar sig att 2025 kommer östra USA, inklusive Appalachia, att producera 20 gånger mer etan än det gjorde 2013.

i 2018 publicerade DOE en rapport om potentialen för Appalachia att bli ett nytt ”Ethan hub” på grund av dess Marcellus och Utica skifferresurser, och Trump-administrationen utnyttjar plast-och petrokemisk industri som nästa stora sak för regionen.

Ohio, Pennsylvania och West Virginia andel av den amerikanska naturgasproduktionen har gått från två procent 2008 till 27 procent 2017. IHS Markit projekterar att dessa tre stater, även kända som Shale Crescent, kommer att leverera 37 procent av USA: s naturgas år 2040, tillräckligt för att stödja fem stora etankakor. Shell bygger för närvarande en $ 6 miljarder etan cracker 25 miles nordväst om Pittsburgh.

nya petrokemiska anläggningar planeras också nära Gulf Coast i Texas och Louisiana och nedre Mississippifloden, ett område som redan kallas ”Cancer Alley” på grund av de giftiga utsläppen från sina befintliga petrokemiska anläggningar. Två stora etankakor kom online på Gulf Coast i December med två mindre anläggningar planerade att öppna snart.

plastspridning och förorening

den årliga efterfrågan på plast har nästan fördubblats sedan 2000. Och den växande globala befolkningen, förbättrade ekonomiska förhållanden och tekniska framsteg kommer att skapa ännu mer efterfrågan på plast i framtiden, enligt en rapport från International Energy Agency (IEA). För närvarande använder USA och andra utvecklade länder upp till 20 gånger så mycket plast per person som Indien, Indonesien och andra utvecklingsländer.

USA producerar också mer plastförpackningsavfall per capita än något annat land. Denna kasta plastförpackningar utgör 40 procent av all plast, med de flesta hamnar i deponier; resten förbränns eller återvinns. En rapport från Center for International Environmental Law (CIEL), Plastic & Climate, fann att i slutet av 2015 hade 8 300 miljoner ton jungfrulig plast producerats globalt, varav två tredjedelar förblir i miljön.

varje år hamnar nästan 10 miljoner ton plast i havet, där det konsumeras av marina djur, och plastavfall finns på stränder även på de mest avlägsna platserna på jorden. Plast förorenar också mark, särskilt på gårdar där avloppsslam används för gödselmedel.

bisfenol A (BPA), en kemisk komponent i plasten hos vissa vattenflaskor och foder av burkar, har hittats i navelsträngsblodet hos nio av 10 spädbarn och i urinen hos 95 procent av vuxna amerikaner testade. Viss forskning tyder på att det kan störa hormon-och reproduktionssystem. Mikroplastiska och små plastfibrer har hittats i honung, socker, öl, bearbetade livsmedel, skaldjur, salt, tvättmedel, flaskvatten och kranvatten; men hälsoeffekterna av mikroplast är fortfarande oklara.

klimatpåverkan av plast

plast utgör inte bara ett enormt föroreningsproblem—det förvärrar också klimatförändringen. CIEL-rapporten varnar för att växthusgasutsläppen från plast äventyrar vår förmåga att hålla den globala temperaturhöjningen Under 1.5 C. Om plastproduktionen stannar på sin nuvarande bana, år 2030, kan växthusgasutsläppen från plast nå 1, 34 miljarder ton per år, vilket motsvarar utsläppen från 300 nya 500mW koleldade kraftverk. Detta beror på att mer än 99 procent av plasten är tillverkade av fossila bränslen, både naturgas och råolja—och eftersom plast resulterar i utsläpp av växthusgaser i varje skede av sin livscykel.

utvinning och transport

växthusgasutsläpp uppstår initialt när skogsmark och fält rensas för att ge plats för brunnar och rör att borra för olja och naturgas.

om en tredjedel av de 19,2 miljoner tunnland i USA som har rensats för utvinning en gång var skogsklädda, betyder det att nästan 1,7 miljarder ton koldioxid har släppts ut som en följd av avskogning; dessutom har skogsmarkens förmåga att ta upp ytterligare 6.5 miljoner ton kol varje år har eliminerats.

frackingprocessen avger metan, en växthusgas som under 20 år fångar mer än 84 gånger mer värme i atmosfären än koldioxid. Metan är resultatet av fackling och läckage, vilket kan uppstå var som helst från brunnen till slutanvändaren.

utsläpp produceras också genom att förbränna bränslet för att driva borrutrustningen.

år 2015 var utsläppen från utvinning och transport för plastproduktion 9,5-10,5 miljoner ton CO2 i USA. ensam-motsvarande utsläppen av 2, 1 miljoner personbilar som körs under ett år.

raffinering och tillverkning

”plast är bland de mest energiintensiva materialen att producera”, enligt chefen för CIEL. Etan sprickbildning är energiintensiv på grund av den höga värme som behövs, och producerar betydande utsläpp, liksom de kemiska raffineringsprocesser som gör andra plaster.

de årliga utsläppen från den nya Shell Ethan cracker och en ExxonMobil etylenanläggning i Baytown, TX beräknas motsvara att lägga till nästan 800 000 nya bilar på vägen. Växthusgasutsläpp från Shell-anläggningen ensam kan avbryta alla fördelar med närliggande Pittsburghs koldioxidminskningsåtgärder. Och det här är bara två av de över 300 planerade petrokemiska projekten som byggs i USA, främst för att producera plast-och plastråvaror.

kasserad plast

efter att den har använts förbränns, återvinns eller hamnar plast i en deponi.

kol från det fossila bränslet är låst i plastprodukter och släpps ut när plast förbränns eller sönderdelas. År 2015 förbrändes 25 procent av det globala plastavfallet; i USA motsvarade utsläppen från plastförbränning 5,9 miljoner ton CO2, vilket motsvarar utsläppen från uppvärmning av 681 000 bostäder under ett år.

endast cirka 8,4 procent av plasten återvinns. Men enligt forskare från UC Santa Barbara producerar även återvinning av plast växthusgasutsläpp, eftersom fossila bränslen förbränns för att köra maskinerna som strimlar plastavfall och värmer upp det för att göra andra produkter.

plast i miljön, som de som kvarstår i deponier och kuster över hela världen, har hittats av University of Hawaii-forskare för att släppa ut växthusgaserna metan och eten när solljuset träffar dem; dessutom ökar utsläppen från plast på havsytan när plasten bryts ner.

kan mikroplast påverka havets förmåga att absorbera koldioxid?

havet absorberar koldioxid från atmosfären, vilket minskar mängden uppvärmningsutsläpp som skulle orsaka om de stannade kvar i atmosfären. Fytoplankton i havet spelar en viktig roll i denna process, tar koldioxid från atmosfären och lagrar den i havet via fotosyntes. Forskare försöker för närvarande avgöra om mikroplast i havet stör fytoplanktons förmåga att sekvestrera kol.

Joaquim Goes, en forskningsprofessor vid Earth Institute ’ s Lamont-Doherty Earth Observatory, sa att även om han inte har sett några studier som visar en direkt effekt av mikroplast på fytoplankton, ”har vi sett mikroplast fästa på fytoplankton under mikroskopet. Fytoplankton kan kasta extra klibbiga kolhydrater genom fotosyntes, och plast kan fästas på det klibbiga materialet. En sak du kan anta är att om du har för många mikroplastpartiklar konkurrerar de med fytoplankton för ljus.”

Marco Tedesco, en forskningsprofessor vid Lamont-Doherty Earth Observatory, som för närvarande undersöker mikroplast i snö och hur det utvecklas, sa att kemikalierna som används för att göra plast kan ha okända effekter. ”Kemikalierna som har använts under deras livscykel är kraftigt giftiga och det finns väldigt lite reglering om användningen av dessa element när det gäller plast”, säger Tedesco. ”Så behandlingen av mikroplast kräver en extra uppmärksamhet på grund av den potentiella skada som är relaterad till kemikalierna som används för att behandla plast för att göra dem färgglada, mer elastiska och ogenomträngliga. Efter en viss punkt kan alla kemikalier tränga igenom plasten och du vet inte vad konsekvenserna är.”

faktum är att en 2019-studie av forskare från Macquairie University i Australien studerade hur ämnen som lakas ut från plast påverkade Prochlorococcus, en liten typ av fytoplankton som anses vara en nyckelaktör i den fotosyntetiska processen som fixar kol. Exponering för lakvattnet komprometterade dess In vitro-tillväxt och fotosyntetiska kapacitet och resulterade i förändringar i dess genom.

det finns fortfarande mycket som forskare inte vet om mikroplast, deras påverkan på miljön eller vad de ska göra åt dem, men en sak vi vet: ”allt som vi producerar som vi lägger i atmosfären eller på vår planet—mikroplast och CO2—kommer att vara runt. De kommer inte någonstans, ”sade Tedesco,” du kan sluta producera plast nu och du kan sluta släppa ut CO2 nu, men effekten av vad som finns kvar i atmosfären eller vad som finns i form av mikroplast kommer fortfarande att vara enorm…. Och det finns verkligen ingen tydlig teknisk väg till avlägsnande av mikroplast i någon skala.”

vilka lösningar kan ge resultat?

återvinning

just nu fungerar plaståtervinning i USA inte bra. I årtionden skickade USA sin Återvunna plast till Kina, men i 2017 förbjöd Kina vissa typer av fast avfall—främst plast. Utan en marknad för återvunnen plast är återvinning inte längre ekonomiskt lönsamt för många kommuner. Plastic Pollution Coalition uppskattar att i 2018 återvanns endast två procent av kommunalt plastavfall i USA och sex gånger mer plast brändes än återvunnet.

det året, USA. skickade 68 000 fraktbehållare av återvunnen plast till länder som Bangladesh, Laos, Kambodja, Filippinerna, Turkiet, Etiopien och Senegal — länder som inte kan hantera det mesta av sitt eget plastavfall.

Återvunnen plast brukade vara billigare än ny plast, men på grund av boomen i petrokemisk produktion i USA och på grund av efterfrågan på återvunnen plast från hållbara företag blir jungfrulig plast billigare än återvunnen. Som ett exempel kommer Nestle, som ofta anses vara en av världens värsta plastförorenare, att betala över marknadsräntan för återvunnen plast i ett försök att nå sitt mål att minska användningen av jungfrulig plast med en tredjedel av 2025.

plastförbud

från och med 2018 hade 127 länder någon typ av lagstiftning som reglerar plastpåsar, enligt en rapport från FN: s miljöprogram. Dessa räkningar kan innebära att man begränsar påsens tillverkning eller användning, beskattar dem eller reglerar deras bortskaffande. Tjugosju länder har förbjudit vissa plastprodukter, såsom förpackningar, tallrikar, koppar och sugrör. Sextiotre länder har krävt utökat producentansvar för engångsplast, där tillverkare av plasten är ansvariga, ekonomiskt eller fysiskt, för att hantera sin bortskaffande.

i USA är det enda federala förbudet mot plast Microbead-free Waters Act of 2015, som förbjuder användning av mikropärlor i kosmetika. Åtta stater har antagit andra plastbegränsningar, och 24 stater har antagit cirka 330 lokala plastpåselagar.

en global kampanj mot engångsplast kan göra en större buckla i efterfrågan på olja än elbilar.

Christof Ruehl, en senior forskare vid Columbia University Center on Global Energy Policy, är sanguine om effektiviteten av dessa förbud och återvinning. Han och en kollega undersökte de potentiella effekterna av en blygsam minskning av efterfrågan på förpackningsmaterial och en liten förbättring av plaståtervinning. De citerade tre resultat. ”Det ger efterfrågan på toppolja framåt med cirka fem år in i mitten till slutet av 2020-talet”, säger Ruehl. ”För det andra skapar det strandade tillgångar eftersom många särskilt nationella företag nu investerar kraftigt i nya petrokemiska anläggningar, eftersom de tror att efterfrågan på plast kommer att fortsätta öka. Och för det tredje—det här fann jag verkligen fantastiskt—effekten av en framgångsrik kampanj globalt mot användningen av engångsplast har en större buckla i efterfrågan på olja än den buckla som orsakas av elbilar.”Med andra ord kan effektiva regler om plast minska efterfrågan på olja med minst lika mycket som antagandet av elbilar 20 år från nu.

Ciel-rapporten studerade möjliga lösningar på plastföroreningsproblemet och bestämde att fem åtgärder skulle minska växthusgasutsläppen mest och ge miljömässiga och sociala fördelar:

1. stoppa produktionen och användningen av engångsplast för engångsbruk;
2. stoppa utvecklingen av ny olje -, gas-och petrokemisk Infrastruktur;
3. främja nollavfallssamhällen;
4. kräver utökat producentansvar;
5. anta och tillämpa ambitiösa mål för att minska utsläppen av växthusgaser från alla sektorer, inklusive plastproduktion.

det är dock viktigt att komma ihåg att även om det var möjligt att uppnå dessa åtgärder och eliminera all efterfrågan på plast, ”måste du byta ut plasten med något annat”, säger Ruehl. ”Att något annat skulle använda energi och producera koldioxidutsläpp. Glas och papper är till exempel mycket energiintensiva. Så för att få en fullständig bild måste du studera dessa ersättningar, men ingen har gjort det ännu.”