Стратегии за устойчиво развитие на индустрията за производство на пластмаси

Разбиране на моделите на производство и потребление на пластмаси

Глобални тенденции в производството и търсенето на пластмаси

През 2022 г. според данни на ОИСР светът произвежда четири пъти повече пластмаса в сравнение с 90-те години на миналия век, достигайки около 468 милиона метрични тона годишно. Повечето от тази пластмаса се използва за опаковъчни материали, строителни материали и стоки за ежедневна употреба, защото е евтино производство и подходящо за почти всичко. Но тук има голям проблем за нашата планета. След употреба се рециклира само около 9 процента, докато приблизително 40 процента се превръщат в еднократни опаковки, които се изхвърлят само след няколко дни, съобщи Frontiers in Thermal Engineering през 2023 г. Положението също се влошава. Днес страните в Азия, Африка и Латинска Америка са основни двигатели на търсенето, като те поглъщат повече от половината от световното потребление. Това означава още повече изсичане на гори за суровини и по-високи нива на въглеродни емисии в световен мащаб.

Анализ на материалните потоци (MFA) на пластмасите в индустриални системи

Ако разгледаме движението на материали, става ясно, че в момента в нашата система съществуват значителни проблеми. Според проучване, публикувано в списание Nature Communications през 2023 г., около две трети от всички пластмасови продукти напускат индустриалните системи в рамките на една година след производството им. Повечето производители все още разчитат предимно на нови суровини, вместо на рециклирани материали, като около 88 процента от това, което влиза в заводите, идва директно от източника, вместо да се използва повторно. Има обаче надежда. Наскорошни анализи показват, че ако проследяваме поотделно определени видове пластмаси, като PET бутилки и онези гъвкави контейнери от полипропилен, ние всъщност можем да намалим отпадъците с около една трета, просто чрез подобряване на сортирането на тези материали преди тяхната допълнителна обработка.

Географско концентриране на производството и преработката на пластмаси

Регионът Азия-Тихоокеанският регион е безспорно най-големият производител на пластмаси, произвеждайки почти половината (48%) от всички пластмаси в света, но успявайки да рециклира само около 14% от отпадъците, според проучване, публикувано в списание „Frontiers in Thermal Engineering“ миналата година. Това, че толкова голяма част от производството се случва там, всъщност прави ситуацията рискова за останалите региони. Вземете например Европа и Северна Америка – почти осем от десет производителя на пластични продукти в тези региони разчитат на вноса от Азия за суровините си. Има и екологичен аспект. Целых 74% от тези фабрики се намират на по-малко от 50 километра от важни водни системи, което поставя природата и местните общности в реална опасност, когато се случат аварии или замърсяване.

Търговия с пластирани суровини, междинни продукти и крайни продукти

Светската трговија со смоли носи околу 312 милијарди долари годишно, што покажува колку уште секогаш се осигуруваме на јаглеродите за нашата индустрија на пластика. Повеќето од овие трошоци потекнуваат од нафта и етан, кои заедно чинат скоро три четвртини од она што влегува во производството на смоли. Од 2021 година, кога повеќе од 129 земји започнаа да ги забрануваат внесите на замрсено пластика од отпад, ова го принуди околу 19 милиони тони ѓубре да се враќа кон локалните депонии. Но, се случи нешто интересно - дури и кога барањата за квалитет се затегнаа за рециклираните материјали, количината на извезени рециклирани пелети всушност се зголеми за 22% минатата година. На прв поглед ова изгледа противречно, но може да укажува на променети ставови кон рециклирањето и одржливоста низ различни пазари во светот.

Еколошки влијание на производството и отпадот од пластика

Јаглероден отпечаток и исцрпување на ресурси во производството на пластика

Пластмасовата индустрия в днешно време получава почти всичките си суровини от изкопаеми горива, като по този начин допринася за около 3.4% от световните емисии на парникови газове всяка година. Това е приблизително равно на 1.8 милиарда метрични тона CO2 според доклада на Thomasnet от 2023 г. В бъдеще, ако продължим със същите методи, производството на пластмаса може да изразходва почти 19% от общото планетарно въглеродно разрешение до 2040 г. Проблемът се влошава, защото около шест процента от цялата употребявана глобално петролна нефти се използва за производството на онези разпространени еднократно използвани пластмасови изделия, както и два процента от природните газове. За да се произведе една тон пластмаса, се изискват почти три тона суров петрол, а екологичните разходи са оценени на около 740 000 долара с течение на времето, според проучване на Института Понеман от миналата година.

Загаденост от пластмаси и нейната връзка с Целите на ООН за устойчиво развитие (ЦУР)

Пластмасовите отпадъци сериозно затрудняват усилията за постигане на Цел 14 на ООН за устойчиво развитие (Живот под водата). Всяка година около 14 милиона метрични тона пластмаса попадат в нашите океани, където улавят морски същества и замърсяват почти девет от десет морски местообитания. Положението става още по-лошо при разглеждане на микропластмасите – тези миниатюрни частици се срещат в 94 процента от пробите на водопроводна вода по света, според последни изследвания. Тази ситуация очевидно противоречи на целите на Цел 6 за чиста вода и съоръжения за отделяне на отпадъци. Проучване от 2023 година на коалицията Plastic Pollution Coalition установи, че замърсяването с пластмаси допринася за около 9 милиона предсрочно смъртни случая годишно, което е в пълно противоречие със смисъла на Цел 3 за добро здраве. В момента правителства по целия свят започват да се насочват към решения, които съответстват на тези цели за устойчивост. Една от основните инициативи цели да елиминира непрециклируемите пластмаси до 2030 г. Ако производителите в различни индустрии наистина изпълнят този план, това може да намали замърсяването на океаните с пластмаси почти с осем десети в сравнение с днешните нива.

Развиване на технологии за рециклиране и модели на кръговата икономика

Механично срещу химично рециклиране: ефективност и мащабируемост

Повечето механични методи за рециклиране работят само за определени видове пластмаси. Например, според проучване от 2023 г. на Ponemon, PET бутилките губят около 33% от своята якост при опън след само три цикъла на обработка. От друга страна, химични методи за рециклиране, като деполимеризацията, могат действително да разградят пластмасите до основните им съставни елементи. Това позволява възстановяването на материали, подходящи дори за приложения, свързани с контактиране с хранителни продукти. Някои ензимни методи са постигнали също впечатляващи резултати, достигайки нива на чистота от около 89%, както е показано в скорошно проучване от 2024 г. относно иновации в материалите. Проблемът е, че глобално, инсталациите за химично рециклиране все още обработват по-малко от 5% от пластмасовите отпадъци всяка година, според Geyer и сътрудници от 2023 г. Но има обещаващи разработки на хоризонта. Нови сортиращи технологии, задвижвани от изкуствен интелект, вече подобряват ефективността на традиционните механични процеси за рециклиране с около 30%, което представлява значителен напредък към по-добри решения за управление на отпадъците.

Отговорност на производителя и инициативи на индустрията за кръгова икономика

Все повече компании използват многократно използваеми опаковки, особено сега, когато автоматизираните системи за връщане помагат да се намали употребата на нови пластмаси за палети с около 40 процента. В държави, където съществуват закони за разширена отговорност на производителя в 34 страни, марките наистина трябва да плащат за създаването на пунктове за събиране, което доведе до инвестиции от около 2,1 милиарда долара годишно в системи с кръгово движение според последния доклад на ООН от миналата година. Групата за пластмасови пактове и подобни индустриални групи са предотвратили осем милиона тона пластмаси да завършат на депа, откакто са започнали да работят заедно през 2020 г. Това се случва предимно чрез съгласуване на основните правила за сортиране и обработка на рециклирани материали между всички участници в сектора.

Пречки пред кръговата икономика: Защо линейните модели продължават, въпреки инвестициите

Продължаваме да разчитаме прекалено много на нови пластмаси, защото системите ни за събиране на отпадъци са разпръснати. Вижте рециклирането на гъвкави опаковки – едва 12% от градовете по света дори имат програми за събиране на този материал пред входовете. После идва и въпросът с парите. Преработен PET все още струва около 17% повече в сравнение с обикновена пластмаса, според данни на ICIS от миналата година. А изграждането на тези съоръжения за механична рециклиране изисква сериозни първоначални инвестиции – около 740 милиона долара. Всички тези проблеми показват защо наистина се нуждаем от по-добри политики, които да работят ръка за ръка с технологиите, ако искаме сериозно да се придвижим към кръгова икономика. В момента системата просто не е настроена така, че преходът да се осъществи гладко.

Политически рамки и глобални регулаторни тенденции в управлението на пластмасите

Директивата на ЕС за еднократни пластмасови изделия и нейното глобално влияние

От 2019 г. Европейският съюз въведе Директивата за еднократна употреба на пластмаси, която всъщност служи като модел за други региони. Директивата забранява често използваните предмети като пластмасови прибори, сламки за пиене и онези досадни контейнери от разширена полистиренова пяна, които всички познаваме от опаковките на бързо хранене. Освен това съществува изискване поне 90 процента от бутилките PET да бъдат събрани до 2029 г. Страните извън ЕС също обърнаха внимание. Вече става дума за 27 различни държави, които последователно приемат собствени версии на забрани за пластмаси. Канада планира напълно да отмени еднократните пластмасови продукти до 2025 г., докато няколко югоизточни азиатски държави постепенно ограничават употребата на пластмасови торбички по териториите си. Според последен Доклад за глобалното управление на отпадъците, очакван през 2025 г., ако тези регулации бъдат прилагани, те биха могли да намалят отпадъците от пластмаса в океаните с около 40 процента преди настъпване на 2030 г. Това предполага, че става въпрос за нещо по-голямо – бавен, но стабилен преход към международно споразумение относно начина за справяне с замърсяването от пластмаси.

Международни забрани върху микрогранули и еднократни пластмаси

Забраните върху микрогранули вече са в сила в около 43 различни държави по света. Съединените щати приеха закона си Microbead-Free Waters през 2015 г., а Южна Корея последва подобни мерки през 2023 г. със забрана, насочена към козметични продукти, съдържащи микропластмаси. Повече от 90% от държавите-членове на ОИСР са приели правила срещу еднократна употреба на пластмаси. Страните с по-нисък икономически растеж, като Индия и Кения, обикновено първо се фокусират върху забраната на тези тънки пластмасови торбички, които лесно се разкъсват. Въпреки че тези екологични усилия са свързани с Целите за устойчиво развитие номер 12 относно отговорното потребление и номер 14 относно защитата на морските ресурси, остава голям проблем с прилагането на тези мерки в много региони, където все още няма подходящи системи за управление на отпадъците.

Политически препоръки за устойчиво производство на пластмаси

Основни стратегии включват:

• Задължителни норми за съдържание на рециклирани материали : минимум 30% за опаковки до 2030 г.
• Отговорност на производителя (EPR) схеми, които покриват 100% от пластмасовите отпадъци след употреба
• Механизми за ценообразуване на въглероден диоксид със санкции за производството на първични полимери

А анализ на движението на материали от 2023 г. показа, че тези политики могат да намалят емисиите от производство на пластмаси с 22%, докато ускоряват инвестициите в кръговата икономика. Хармонизирането на определенията за „рециклируеми“ и „биоразградими“ пластмаси в различните юрисдикции остава от решаващо значение, за да се избегне фрагментация на пазара.

Възникващи алтернативи: биопластика и устойчиви суровини

Биопластика и суровини на биологична основа: потенциал и ограничения

Биопластмасите, произведени от неща като царевично нишесте или захарен тръстик, осигуряват начин за естествено разлагане на материали, вместо да се разчита на нефтени продукти. Анализаторите на пазара говорят за това как тази индустрия може доста да се разрасне, евентуално достигайки около 98 милиарда долара стойност на бизнеса до 2035 г. Компаниите за опаковки и производителите на автомобили изглеждат особено заинтересовани в момента. Полимлечната киселина (PLA) и други растителни пластмаси изглеждат добре на теория, но честно казано все още струват около два до три пъти повече от обикновената пластмаса. Тази разлика в цената е проблем. Друг въпрос е използването на земеделски земи за производството на тези материали, когато хората имат нужда от тях за отглеждане на храна. Това е накарало изследователите да разгледат различни алтернативи. Нещата като остатъчни растителни продукти след жътвата и дори водорасли, отглеждани специално за тази цел, предизвикват интерес. Някои експерти мислят, че можем да намалим зависимостта си от традиционни източници на биомаса с около 40 процента само за няколко години, ако тези нови подходи сработят.

Намаляване на замърсяването от микропластика (нанопластика) чрез иновации в материалите

Нови разработки в биоразградимите пластмаси постигат сериозен напредък в борбата с проблема на микропластмасата, като работят с природата, а не срещу нея. Вземете например PHA – тези компостируеми биопластици могат напълно да се разградят за около шест месеца, когато се поставят в индустриални компостиращи съоръжения, докато обикновените пластмаси отнемат стотици години, докато се разложат изобщо. Някои вълнуващи по-нови постижения ни дават водоразтворими опции за неща като покрития за ферми и опаковки, които буквално изчезват след употреба, предотвратявайки попадането на малки пластмасови частици в околната среда. Докато държави по целия свят продължават да засилват контрола върху еднократните пластмаси чрез законодателство, такива решения могат да помогнат за намаляване на количеството пластмаса, което попада в океаните – някъде между 8 и 12 милиона тона годишно – до средата на следващото десетилетие, според съвременните прогнози.

Часто задавани въпроси

Какво е текущото глобално производство на пластмаса?

През 2022 г. производството на пластмаси в световен мащаб достигна около 468 милиона метрични тона годишно.

Какви са основните приложения на пластмасите в промишлеността?

Повечето от производените пластмаси се използват за опаковъчни материали, строителни материали и ежедневни продукти.

Какво влияние върху околната среда има производството на пластмаси?

Производството на пластмаси значително допринася за замърсяването с въглерод и изсичането на гори, като използва голяма част от изкопаемите горива, което води до високи емисии на парникови газове.

Какви са алтернативите на традиционните пластмаси на пазара?

Биопластмаси, произведени от царевично брашно или захарен тръстик, както и други иновативни биоразградими опции като PHA, се изследват като алтернатива на традиционните пластмаси.

Защо скоростта на рециклиране на пластмаси е ниска?

Ниската степен на рециклиране се дължи на голямата зависимост от нови суровини и неефективността на съществуващите системи и технологии за рециклиране.