Umbætisstefna fyrir plöstuframleiðslu

Skilningur á framleiðslu og neytingarmynstri plastefna

Heimsfaraldur í framleiðslu og eftirspurn eftir plastefnum

Heimurinn framleiðir fjórum sinnum meira plasti í dag en á 9. áratugnum, sem nær um 468 milljón metraktonn ár hvert samkvæmt gögnum frá OECD frá 2022. Mest þessara efna endar í umbúðavara, byggingarefni og daglega vara, vegna þess að það er ódýrt í framleiðslu og hentar fyrir næstum allt. En það er mikil vandamál fyrir okkar heim. Aðeins um 9 prósent er endurnýtt eftir að fólk hefur notað það, en tæplega 40 prósent verður til umbúða sem fleygja burtu innan daga samkvæmt ritum frá Frontiers in Thermal Engineering árið 2023. Ástandið er að verða verra líka. Lönd í Asíu, Afríku og Latínu-Ameríku eru að knýja mestri eftirspurnina í þessu lagi, sem eru meira en helmingur af því sem neytist um allan heim. Þetta þýðir að meira skógur fellur fyrir hráefnum og aukinorka kolefnisútblástur víðar um heim.

Efnastraumagreining (MFA) á plastefnum í iðnaðarkerfum

Þegar skoðað er vöruflæði kemur í ljós nokkrar frekar stórar vandamál í kerfinu okkar í dag. Rúmlega tveir þriðju allra plastvara eru horfnar úr iðnaðarkerjum innan árs eftir að þær eru framleiddar samkvæmt rannsóknum birtum í Nature Communications aftur í 2023. Flestir framleiðendur stóðu enn miklu á nýjum hráefnum fremur en endurunnu efni, þar sem um það bil 88 prósent af því sem fer í verkaver hleypur beint frá heimakynnum frekar en endurnýtanir. Það er þó von. Nýleg greining bendir til þess að ef hægt væri að fylgjast með ákveðnum tegundum af plastefnum eins og PET-flöskum og þeim snerprópilénhurðum í sér og skipta þeim frá öðrum efnum, gætum við raunverulega dragið úr rusli um það bil þriðjung með því að bæta hvernig þessi efni eru flokkuð áður en þau eru frekar vinnin.

Landfræðileg Miðbening á Framleiðslu og Vinnslu Plasts

Ásíu- og Kyrrahafaræðið er með mikilli fyrirmynd í plastframleiðslu, þar sem næstum helmingur (48%) alls plasts í heiminum er framleiddur þar, en aðeins um 14% af því sem er dumpað er endurnotað samkvæmt rannsóknum sem birtar voru í Frontiers in Thermal Engineering á síðasta ári. Staðreyndin um að svo mikil framleiðsla sé í gangi þar gerir hlutina ótryggja fyrir alla aðra. Tökum til dæmis Evrópu og Norður-Ameríku - nærri átta af hverjum tíu framleiðendum þar eru háðir innflutningi frá Asíu til að fá hráefni. Og svo er umhverfisvörnin á einnig að segja. Þar eru eftimikill 74% af þessum verksmimunum staðsett innan 50 kílómetra frá mikilvægum vatnssýstum, sem setur bæði náttúrur og samfélög í raunverulegan hættu þegar óhapp eða mengun á sér stað.

Vöruumferð plastefna, milliliða og lokaframleiðsla

Heimsmál resinfyrirheitanna er um 312 milljarða á ári, sem sýnir hversu miklu við erum ennþá háð fossílum til að framleiða plast. Mest af þessum kostnaði kemur frá nafta og etan sem saman eru um þrjá fjórðuðu af því sem fer í framleiðslu resina. Frá 2021 þegar yfir 129 lönd hófuðu að banna innflutning hreinlátans af plastafalli hefur þetta haft í för með sér að um 19 milljón tonn skolla hafi verið skoppar á staðbundnar rottholtur í staðinn. Eitthvað áhugavert gerðist samt - jafnvel þótt kröfur um gæði endursýsluafurða hafi verið harðari hefur útflutningur endursýsluðra kornanna aukist um 22% á síðasta ári. Þetta virðist í fyrsta sýn vera mótsætislegt en gæti vísað í átt til breytinga í huglægðum um endursýslu og sjálfbærni í mismunandi markaðsmálum um allan heim.

Umhverfisáhrif framleiðslu og affalls plast

Blásýsla og nýting náttúruauðlinda í plastframleiðslu

Plastvöruframleiðnin fær næstum allan upphafsmaterial sitt frá fossílölum í dag, og þar af leiðandi eru um það bil 3,4 prósent af heildarlosun gróðurhúsagasa í heiminum árlega samkvæmt skýrslu Thomasnet frá 2023. Þetta jafngildir rúmlega 1,8 milljarðum metríska tónna CO2. Á framtíðinni gæti framleiðnin á plast upp á 19 prósent af heildarorkuheimildum jarðarinnar í 2040 ef ekki breytist ekkert. Vandamálið verður verra þar sem um það bil sex prósent af olíunni sem er notuð í heiminum fer í framleiðslu þessara einnota plastvara sem eru alls staðar, ásamt tveimur prósentum af náttúrulegum gasauðlindum líka. Hugsaðu bara um eftirfarandi: framleiðsla á einni tónn af plast krefst næstum þriggja tonna hráolíu og veldur umhverfislegum kostnaði sem er metnaður til um 740 þúsund dollara á tímumins þokki samkvæmt rannsóknum Ponemon Institute frá fyrra ári.

Plastumfræðsla og tengsl hennar við sjálfbærni hlunir Sameinuðu þjóðanna (SDGs)

Plastafall getur alvarlega ruglað árangur áttur við sjó undir sjólíf (Mileneylismarkmið 14). Árlega finna um 14 milljónir metriltonna plöstu leið sína í sjónum okkar, þar sem það fangar sjávarlíf og mengar næstum níu af hverjum tíu sjávarbúsvæðum. Stöðan versnar enn frekar þegar litið er á örplast - þessir miklu smáir sameindir birtast í 94 prósent af heimildum fyrir drykkjarvatn samkvæmt nýlegum prófum. Þessi stöðuð berst í ljós á móti markmiðum Mileneylismarkmið 6 um hreint vatn og meðferð. Rannsókn frá 2023 frá Plastic Pollution Coalition fann að plastmengun veldur um 9 milljónir fyrnæmra manndaga á hverju ári, sem er í beinu mótsögn við það sem Mileneylismarkmið 3 um góð heilsu stendur fyrir. Ríkisstjórnir víða um heim byrjaðu núna að beina athygli að lausnum sem standa í samræmi við þessi sjálfbærismarkmið. Ein stór áætlun miðar að því að eyða óendurvinnanlegum körfum fyrir 2030. Ef framleiðendur í ýmsum iðnaðargreinum myndu raunverulega fara fram á þennan áætlun, gæti það leyst um fimmtung af mengun plöstu í sjónum miðað við núverandi stöðu.

Þróun á endurvinnslutækni og hringrásarekonomíumódelum

Hnitu- og efnaendurvinnsla: Virkni og skalanlegt

Mestur tæknileg endurnýting virkar aðeins fyrir ákveðna tegund af plastefnum. Til dæmis, PET flöskur missa um það bil 33% af dragþol sínu eftir að hafa verið með í þremur endurnýtingarferlum samkvæmt rannsóknir frá Ponemon árið 2023. Hins vegar geta efnaendurnýtingar aðferðir eins og afgjöf (depolymerization) brotið niður plastið í upphafleg byggingarefni þess. Þetta gerir það mögulegt að endurnýta efni sem hægt er að nota jafnvel í fæðuvaraforritum. Sumar aðferðir sem byggja á ensímum hafa líka náð áhugaverðum niðurstöðum, með hreinlætisstig upp á 89% eins og fram kom í nýrri rannsókn á efnafræðilegri þróun árið 2024. Vandamálið er að um heim allan ná kemur efnaendurnýtingarstöðvar samt ekki yfir 5% af öllu plastafalli hverju ári samkvæmt Geyer og yfirmönnum árið 2023. En það eru lýsandi framfarir í för. Nýjar röðunartækni sem byggir á nýtríðni hefur þegar bætt árangri hefðbundinna tæknilegra endurnýtingarferla um allt að 30%, sem táknar verulegar framfarir í átt að betri lausnir fyrir affallsstjórnun.

Umgangsregla framleiðenda og iðnaðurleiddar hringrásar átök

Fleiri fyrirtæki notast við endurnotandi umbúðir en áður, sérstaklega þar sem sjálfvirk kerfi fyrir skil á umbúðir hjálpa til við að minnka notkun nýs plastfyrir palli um allt fjörutíu prósent. Í svæðum þar sem umgangsreglur framleiðenda eru til staðar í 34 löndum, verða vörumerkið sjálf að greiða fyrir uppsetningu söfnunarstöðvar, sem hefur leitt til þess að tveir og einn áttund milljarðar bandaríkjadala eru rukkuð árlega í lokað kerfi samkvæmt nýjasta ásgerð UNEP frá fyrra ári. Plastapaktinn og svipuð iðnaðarsamtök hafa gert það að verkum að átta milljónir tonna plasts hafa verið haldin úr fellum síðan þau byrjuðu að vinna saman aftur í 2020. Þau gera þetta aðallega með því að fá alla í bransanum til að fylgja sömu grunnreglum fyrir flokkun og meðferð endurnotanlegra efna.

Hindrarnir fyrir hringrás: Af hverju línulaga eruð eruð haldaðar í gildi jafnvel þótt fjármagn hafi verið veitt

Við haldaðum áfram að vera of háðar nýju plöstu vegna þess að ruslaleiðslukerfi okkar eru alls staðar. Skoðaðu bara endurnýjun á sveiflipakkingu - aðeins 12% borga um allan heiminn hafa jafnvel aðgengileg kerfi fyrir þetta. Síðan er það peningamálið. Endurnýjað PET kostar enn um 17% meira en venjulegur plasti samkvæmt upplýsingum frá ICIS frá fyrra ári. Og að byggja þessi kerfi fyrir laga endurnýjun? Það krefst alvöru fjármagns í upphafi, einhvers staðar í kringum 740 milljónir dollara. Öll þessi vandamál sýna ástæður fyrir því að við þurfum raunverulega betri stefnu í samvinnu við tæknina ef við viljum ná árangri í átt að hringrásarhagkerfi. Kerfið er ekki sett upp rétt í dag til að takast við þessa umræðu á skærum hátt.

Stefnumótunarkerfi og heildstendur reglur um plaststjórnun

EU's Single-Use Plastics Directive og Heildstendur áhrif

Frá árinu 2019 hefur Evrópusambandið sett í gildi stefnu um einnota plastvara sem í grundvallaratriðum hefur verið sem fyrismygð fyrir aðrar svæði. Stefnan bannar venjulegar hluti eins og plastgripli, drekkuhlutur og þá áreittu polystyrenshólf sem við þekkjum öll af umbúðum í flugafæðuverslunum. Þar kemur einnig til greina kröfun um að minnst 90 prósent af PET-flöskum verði safnað saman innan 2029. Líka utan EU hafa lönd tekið eftir þessu. Við erum að tala um 27 lönd sem nú hafa fylgt eftir með sínum eigin útgáfum af plastbannendum. Kanada hefur áætlun til að fella einnota plastvara út heil og megin árið 2025, á meðan nokkrar Suðaustur- Asíulönd eru að rýra í notkun plastpoka á yfirborði landsins síns. Samkvæmt nýju heimspektri um losunareglur sem búist er við að koma út 2025, ef þessar reglur verða í gildi, gætu þær geta lækkað mengun plastafalls í sjónum um u.þ. 40 prósent áður en árið 2030 kemur. Þetta bendir á eitthvað stærra að vera að gerast hér – hægt en áreiðanlegan færslur í átt að alþjóðlegu samkomulagi um hvernig á að takast á við plastmengun.

Alþjóðlegar bannmerjur á mikroplötu og einnota plastefni

Bann við notkun mikroplötu er nú þegar til staðar í um 43 mismunandi löndum í heiminum. Bandaríkin settu lög um fríræsi vatnsins frá mikroplötum aftur árið 2015, og Suður-Kórea fylgdi eftir nýlega með banni sínu árið 2023 sem varðaði sérstaklega sýndarvörur sem innihalda mikroplasti. Rúmlega 90% OECD-léttanna hafa nú reglur gegn notkun einnota plastefna. Þróunarlönd, eins og Indland og Kenía, leggja venjulega áherslu á fyrst að banna þá mjög þunnu plastpoka sem eru auðveldir að rjúfa. Þótt þessar umhverfisverndarfrekjur tengist markmiðum í sjálfbærni númer 12 um ábyrga neysluvenjur og númer 14 um vernd sjávarlífssins, er enn mikil vandamál með framkvæmd í mörgum svæðum þar sem fullgilda ruslagsmeðferðarkerfi eru ekki til staðar.

Stefnumótunartillögur fyrir sjálfbæra framleiðslu plastefna

Helstu stefnur eru:

• Kröfur um innblöndu endurnota : 30% lágmark fyrir umbúðir í byrjun 2030
• Ábyrgð framleiðanda (EPR) kerfi sem hafa yfir 100% af plastafalli eftir neytendur
• Verðtakmarkaðir fyrir kolefnisútflutning bann við framleiðslu á nýjum geislavirkjum

A 2023 Efnastraumagreining sýnir að þessar stefnanir gætu lækkað útblástur plastafna um 22% meðan hraðaður væri á fjárfestum í hringrásarhag kerfi. Það er enn fremur mikilvægt að skilgreina sameiginlega skilgreiningu á því hvað er „endurframleitt“ og „endurgræðanlegt“ til að koma í veg fyrir markaðsbrotsmál.

Nýjar lausnir: Lífrænir plöstu og endurheimtunarefni

Lífrænir plöstu og lífræn efni: Möguleikar og takmarkanir

Úr vöxtunum á maísstöðlu eða teyjusóru framleiddar bióplastplötur bjóða upp á leið til að skipta efnum sjálfkrafa niður í stað þess að nota olíubundin efni. Markaðsfræðimenn tala um hvernig þessi iðnaður gæti orðið nokkuð stór, hugsanlega nákvæmlega um 98 milljarða gilda viðskipti á ári 2035. Fyrirtæki sem vinna með umbúðir og bílagerðir eru sérstaklega áhugasamir um þetta í augnablikinu. Polylactic acid eða PLA ásamt öðrum plöntu byggðum plöntum lítur vel út á skjánum, en í raun og veru kosta þær enn um tvö eða þrjú sinnum meira en venjulegar plötur. Þessi verðmunur er vandamál. Annað stórt vandamál kemur fram úr notkun jarðeigna fyrir þessi efni þegar fólk þarf þá til að rækta mat. Þetta hefur leitt rannsakendur til að skoða mismunandi aðferðir. hluti eins og eftirheit af sköpun samt og jafnvel fýlki ræktaðar til sérstakra nota fá áherslu. Sumir sérfræðingar telja að við gætum geta minnkað nýtingu hefðbundinna biomassa heimilda um rúmlega 40 prósent innan nokkurra ára ef þessar nýju aðferðir virka út.

Minnka mengun með mikró- (nánó-) plöstu með nýjum efnum

Nýjar þróunir á sviði biðgreypilegra plasta eru að leysa mikroplöstu vandann með því að vinna með náttúrunni í stað þess að vera á móti henni. Taktu til dæmis PHA, þessi plöstu sem hægt er að laga í komposti geta alveg bráðnast niður á um þriggja mánaða tíma í iðnaðarlegum kompostsetningarrásir, en venjuleg plöstu taka hundruð ár á að bráðnast. Sumar spennandi nýjustu þróunir hafa leitt til plöstu sem leysast upp í vatni fyrir hluti eins og dægrar og umbúðir sem dýpast af stað eftir notkun og koma í veg fyrir að þessar litlu plastpartíklur geti komið inn í umhverfið. Þar sem lönd alls um heim byrja að takast á við einnota plöstu með lögum og reglum, gætu slíkar lausnir geta minnkað mengun plöstu í sjónum um 8 til 12 milljón tonn á ári fyrir miðja næsta áratug samkvæmt núverandi spám.

Spurningar

Hver er núverandi heildarframleiðsla plasta í heiminum?

Árið 2022 náði heildarframleiðsla plöstu um 468 milljónir metriltonna á ári.

Hvert eru helstu notkun plöstu í iðnaðinum?

Mest plöstan sem framleidd er er notuð í umbúðavara, byggingarefni og daglega hluti.

Hvernig áhrif hefur plöstuframleiðsla á umhverfið?

Plöstuframleiðsla hefur mikil áhrif á kolefnisfnúnað og skógrækt, notar mikinn hluta af fossílum sem leiðir til mikilla útblásturs gróðurhúsalofttegunda.

Hverjar eru sumar aðferðir til að koma í stað hefðbundinnar plöstu á markaðnum?

Bioplastur framleiddur úr kornabotni eða rysju, ásamt öðrum nýjum biðgreypilegum valkostum eins og PHA, er verið að skoða sem aðferðir til að koma í stað hefðbundinnar plöstu.

Af hverju er hlutfall endurnýtingar plöstu svo lágt?

Lágur hlutfall endurnýtingar er vegna mikillar háðar nýjum hráefnum og ónákvæmni í núverandi endurnýtingarkerfum og tækni.