Поворот ролей: как биопластики могут изменить климатический кризис

Автор: Утрехтский университет, 30 апреля 2023 г.

Исследователи предполагают, что циркулярная биоэкономика с использованием биологического сырья может значительно снизить воздействие мирового пластикового сектора на окружающую среду. Хотя высоких цен на выбросы парниковых газов и циклических стратегий недостаточно, сочетание их с биосырьем, электроэнергией без выбросов и высококачественной переработкой потенциально может превратить этот сектор в поглотитель углерода. Однако это требует улучшения управления отходами, разработки продукции, работающей по принципу замкнутого цикла, и более широкого использования химической переработки.

Циркулярная биоэкономика может значительно снизить воздействие на климат, загрязнение окружающей среды и потребление ресурсов быстрорастущего пластикового сектора. Согласно нынешней политике, мировое производство пластика, вероятно, утроится к 2100 году. Сегодня пластиковый сектор отвечает за почти 5% всех выбросов парниковых газов. Обеспечивая безотходную электроэнергию, основанную на биотехнологиях, и избегая сжигания отходов, этот сектор может даже вырасти и стать своего рода поглотителем углерода. К такому выводу пришла статья в журнале Nature, недавно опубликованная исследователями из Утрехтского университета, Нидерландского агентства по оценке окружающей среды (PBL), Нидерландской ассоциации устойчивой энергетики (NVDE) и Нидерландской организации прикладных научных исследований (TNO).

Ни одна из моделей, использованных в отчетах Межправительственной группы экспертов по изменению климата (МГЭИК), не детализировала детали индустрии пластмасс. Поэтому исследователи разработали новую модель для изучения четырех сценариев развития мирового пластикового сектора. Они показали, что высокая цена за выбросы парниковых газов, соответствующая цели Парижского климатического соглашения в два градуса, сама по себе недостаточна, чтобы побудить пластиковый сектор перейти от ископаемого сырья к биологическому сырью и безотходной экономике. Климатическая политика может даже привести к увеличению количества пластиковых свалок, поскольку она позволяет избежать выбросов CO2 и обходится дешевле, чем другие формы переработки отходов.

Сценарий, предусматривающий усиление политики, ориентированной на замкнутый сектор пластика (включая более строгие требования к дизайну продукции и стандартизацию типов пластика), значительно увеличит переработку пластиковых отходов, снизит потребление ресурсов и еще больше сократит выбросы CO2 в пластиковом секторе до 2050 года. предотвращая при этом крупномасштабное захоронение на свалках. Тем не менее, исключительное стремление к безотходному производству ограничит дальнейшее сокращение выбросов во второй половине века, поскольку роль пластика в хранении биогенного (и, следовательно, неископаемого) углерода недостаточно используется. Более того, пластиковых отходов недостаточно для удовлетворения растущего спроса на пластик путем переработки. Таким образом, полностью замкнутый сектор пластика возможен только в том случае, если спрос на пластик будет ограничен.

Сектор переработки пластика, в котором также используется сырье биологического происхождения, открывает значительные возможности для достижения отрицательных выбросов за счет хранения биогенного углерода. Сочетание биологического сырья с электричеством без выбросов, высококачественной переработкой и минимизацией сжигания отходов потенциально может превратить этот сектор в поглотитель углерода. К 2050 году 13% биомассы, используемой в настоящее время для производства энергии, можно будет использовать в качестве сырья для производства пластмасс. Пластмассы с длительным сроком службы, такие как строительные материалы, представляют собой самый большой запас пластика на Земле. Производство этих материалов из биологического сырья приведет к чистым отрицательным выбросам. Если бы все пластмассы, произведенные в общей сложности до 2100 года, были биологическими и имели бы срок службы в десятилетия или даже столетия, то теоретически мы могли бы улавливать эквивалент, в девять раз превышающий нынешние ежегодные выбросы парниковых газов, связанные с энергетикой.

Чтобы добиться высокой доли вторичной переработки, нам потребуются усовершенствованные процессы сбора и сортировки отходов, а также дизайн продукции, работающей по принципу замкнутого цикла. Более того, отрасли также придется более широко использовать химическую переработку, чтобы продолжать поставки высококачественного пластика. В ходе этого процесса загрязнения удаляются, обеспечивая высококачественное сырье для производства новых пластмасс. При механической переработке пластик измельчается в частицы для повторной переработки, что снижает качество пластика и потенциально оставляет загрязняющие вещества, что делает механически переработанный пластик непригодным для таких применений, как упаковка пищевых продуктов.