Стратегії сталого розвитку для індустрії виробництва пластику

Розуміння виробництва та споживання пластику

Глобальні тенденції у виробництві та попиті на пластик

Сьогодні у світі виробляють у чотири рази більше пластику, ніж у 1990-х роках, досягнувши приблизно 468 мільйонів метричних тонн щороку, згідно з даними ОЕСР за 2022 рік. Більша частина цього матеріалу потрапляє у виробництво упаковки, будівельні матеріали та товари повсякденного вжитку, адже він дешевий у виробництві й підходить майже для всього. Але тут виникає величезна проблема для нашої планети. Після використання лише приблизно 9% пластику переробляється, тоді як близько 40% стає одноразовою упаковкою, яку викидають протягом кількох днів, зазначено у звіті Frontiers in Thermal Engineering за 2023 рік. Ситуація йде на погіршення. Країни Азії, Африки та Латинської Америки сьогодні є основними споживачами, забезпечуючи більше половини світового попиту. Це означає, що ще більше лісів вирубують для отримання сировини та зростає рівень вуглецевого забруднення по всьому світу.

Аналіз матеріальних потоків (MFA) пластиків у промислових системах

Аналіз матеріальних потоків демонструє досить великі проблеми в нашій системі наразі. Дві третини всіх пластикових виробів втрачаються з промислових систем протягом одного року після виготовлення, згідно з дослідженням, опублікованим у Nature Communications у 2023 році. Більшість виробників досі значно покладаються на нову сировину, а не на перероблену, при цьому приблизно 88 відсотків матеріалів, що надходять на фабрики, надходить безпосередньо з первинного джерела, а не використовується повторно. І все-таки є надія. Нові дослідження показують, що якщо окремо відстежувати певні види пластику, такі як пляшки PET та гнучкі поліпропіленові контейнери, ми насправді зможемо скоротити кількість відходів на третину, просто поліпшивши сортування цих матеріалів перед подальшою переробкою.

Географічна концентрація виробництва та переробки пластику

Регіон Азія-Тихоокеанський є найбільшим виробником пластмас, випускаючи майже половину (48%) усіх пластиків у світі, але переробляючи лише близько 14% від того, що викидається, згідно з дослідженням, опублікованим у журналі Frontiers in Thermal Engineering минулого року. Те, що так багато виробництва відбувається саме там, насправді створює ризики для всіх інших. Візьміть, наприклад, Європу та Північну Америку — майже вісім із десяти переробників пластику в цих регіонах залежать від імпорту сировини з Азії. Існує також екологічний аспект. Аж 74% цих підприємств розташовані на відстані 50 кілометрів від важливих водних систем, що ставить природу та місцеві спільноти під реальний ризик у разі аварій чи забруднення.

Торгівля сировиною, проміжними продуктами та кінцевими товарами з пластику

Світовий ринок смол приносить щорічно близько 312 мільярдів доларів, що демонструє, наскільки ми все ще залежимо від нафтових палив у пластиковій промисловості. Більша частина цих витрат походить від нафти та етану, які разом становлять майже три чверті від усього, що використовується для виробництва смол. З 2021 року, коли понад 129 країн почали забороняти імпорт забрудненого пластиковго сміття, це примусило повернути приблизно 19 мільйонів тонн відходів назад на місцеві полігони. Проте трапилася цікава річ — навіть попри посилення вимог до якості вторсировини, обсяг експорту перероблених гранул насправді збільшився на 22% минулого року. На перший погляд це суперечить логіці, але може вказувати на зміну ставлення до переробки та сталого розвитку в різних країнах світу.

Екологічний вплив виробництва та відходів пластику

Вуглецевий слід та вичерпання ресурсів у виробництві пластику

Сьогодні майже всі сировинні матеріали для пластичної промисловості отримують з нафти, що становить приблизно 3,4% загального обсягу викидів парникових газів у світі щороку. Це приблизно відповідає 1,8 мільярда метричних тон CO2 згідно зі звітом Thomasnet за 2023 рік. У майбутньому, якщо ми продовжимо робити все таким самим чином, виробництво пластику може скласти майже 19% загального карбонового ліміту нашої планети до 2040 року. Проблема ще більше ускладнюється тим, що приблизно шість відсотків всієї нафти, яка використовується у світі, йде на виготовлення тих одноразових пластикових виробів, які ми бачимо скрізь, а також два відсотки природних газів. Подумайте про це таким чином: для виробництва однієї тони пластику потрібно майже три тони сирої нафти, що призводить до екологічних витрат, які оцінюються приблизно в $740 000 протягом часу згідно з дослідженням інституту Понемон за минулий рік.

Забруднення пластику та його зв’язок із Цілями сталого розвитку ООН (ЦСР)

Пластикове сміття серйозно заважає зусиллям щодо досягнення ЦР 14 «Життя під водою». Щороку у Світовий океан потрапляє близько 14 мільйонів тонн пластикових відходів, які затятають морських тварин і забруднюють майже дев’ять із десяти морських середовищ. Ситуація ще погіршується, коли мова йде про мікропластики — ці дрібні частинки виявлені в 94% зразків водопровідної води у всьому світі згідно з останніми дослідженнями. Це безпосередньо суперечить цілям ЦР 6 «Чиста вода та санітарія». Дослідження 2023 року, проведене Plastic Pollution Coalition, виявило, що забруднення пластиком призводить до 9 мільйонів передчасних смертей щороку, що суперечить усьому, заради чого бореться ЦР 3 «Доброчинне здоров’я». Наразі уряди по всьому світу починають зосереджуватися на рішеннях, які відповідатимуть цим цілям стійкого розвитку. Однією з головних ініціатив є ліквідація непереробного пластику до 2030 року. Якщо виробники з різних галузей дійсно виконають цей план, це може скоротити викиди пластику в океани майже на чотири п’ятих порівняно з теперішнім рівнем.

Розвиток технологій переробки та моделей циклової економіки

Механічна та хімічна переробка: ефективність та масштабованість

Більшість механічного перероблення працює лише для певних видів пластику. Наприклад, згідно з дослідженням Ponemon у 2023 році, пляшки з ПЕТФ насправді втрачають приблизно 33% своєї міцності на розтягування після проходження лише трьох циклів обробки. З іншого боку, хімічні методи перероблення, такі як деполімеризація, можуть розкладати пластик назад на його основні складові частини. Це дозволяє відновлювати матеріали, придатні навіть для застосування у харчовій промисловості. Деякі ферментні підходи також досягли вражаючих результатів, досягнувши рівня чистоти приблизно 89%, як показано у нещодавньому дослідженні 2024 року щодо інноваційних матеріалів. Проблема полягає в тому, що наразі у світі хімічні переробні установи обробляють менше 5% усього пластикових відходів щорічно, згідно з дослідженням Гейєра та колег у 2023 році. Але є перспективні розробки на горизонті. Нові технології сортування, керовані штучним інтелектом, вже підвищують ефективність традиційних механічних процесів перероблення приблизно на 30%, що є суттєвим прогресом у напрямку кращих рішень для управління відходами.

Відповідальність виробників та ініціативи у сфері економічного обороту, що веде промисловість

Усе більше компаній звертається до багаторазового використання упаковки, особливо зараз, коли автоматизовані системи повернення допомагають скоротити використання нового пластику для піддонів приблизно на 40 відсотків. У місцях, де існують закони про відповідальність виробників у 34 країнах, брендам насправді доводиться самостійно оплачувати створення пунктів збору, що призвело до щорічних вкладень приблизно двох мільярдів один мільйон доларів у системи замкненого циклу згідно з останнім звітом Програми Організації Об'єднаних Націй з навколишнього середовища минулого року. Група Plastics Pact та подібні промислові групи змогли уникнути потрапляння у сміттєзвалища приблизно вісім мільйонів тонн пластику з моменту їхнього співпраці, починаючи з 2020 року. Вони досягають цього переважно шляхом залучення усіх учасників сектора дотримуватися однакових основних правил сортування та переробки вторсировини.

Перешкоди для замкненого циклу: чому лінійні моделі залишаються незважаючи на інвестиції

Ми надто багато залежимо від нових пластику, тому що наші системи збору відходів хаотичні. Подивіться на переробку гнучкої упаковки - лише 12% міст по всьому світу взагалі мають дворові програми для переробки цього. Потім є питання грошей. Перероблений ПЕТ і досі коштує приблизно на 17% більше порівняно зі звичайним пластику, згідно з даними ICIS минулого року. А будівництво цих механічних установок для переробки? Це потребує серйозних коштів на початку, приблизно 740 мільйонів доларів. Усі ці проблеми вказують на те, чому нам дійсно потрібні кращі політики, які йдуть рука об руку з технологіями, якщо ми хочемо досягти прогресу в напрямку циркулярної економіки. Наразі система просто не налаштована на плавний перехід.

Правова база та глобальні регуляторні тенденції у управлінні пластиком

Директива ЄС щодо одноразового пластику та її глобальний вплив

З 2019 року Європейський Союз запровадив Директиву ЄС щодо одноразового пластикового посуду, яка фактично стала прикладом для інших регіонів. Ця директива забороняє поширені предмети, такі як пластикові виделки, ложки, трубочки для напоїв та ті дратівливі контейнери з пінополістиролу, які добре відомі нам усім завдяки упаковці швидкого харчування. Крім того, існує вимога, згідно з якою до 2029 року має бути зібрано принаймні 90 відсотків пляшок з ПЕТ. Увагу на це звернули й країни поза межами ЄС. Зараз мова йде про 27 різних країн, які також запроваджують власні версії заборони на пластик. Канада планує повністю припинити використання одноразового пластику до 2025 року, тим часом кілька країн Південно-Східної Азії поступово обмежують використання пластикових пакетів на своїх територіях. Згідно з нещодавнім звітом «Звіт про глобальне управління відходами», очікуваний у 2025 році, якщо ці регуляції будуть дотримуватися, вони можуть скоротити забруднення океанів пластиковим сміттям приблизно на 40 відсотків до 2030 року. Це свідчить про щось більшого масштабу — про повільний, але сталий рух у бік досягнення міжнародної згоди щодо боротьби з забрудненням пластиком.

Міжнародні заборони на мікропластик та одноразовий пластик

Заборона на мікропластик тепер діє приблизно в 43 різних країнах світу. США прийняли свій Закон про води без мікропластинок ще у 2015 році, а Південна Корея приєдналася у 2023 році, заборонивши косметичні продукти, що містять мікропластик. Більшість країн-членів ОЕСР, понад 90%, наразі впровадили правила, спрямовані проти одноразового пластику. Країни, що розвиваються, такі як Індія та Кенія, зазвичай спочатку зосереджуються на забороні тонких пластикових пакетів, які легко рвуться. Хоча ці екологічні зусилля відповідають Цілям стійкого розвитку №12, що стосується відповідального споживання, і №14, спрямованої на охорону морського життя, залишається великою проблемою відсутність ефективного виконання в багатьох регіонах, де ще не існує належних систем управління відходами.

Рекомендації щодо політики стійкого виробництва пластику

Основні стратегії передбачають:

• Обов’язкове використання перероблених матеріалів : мінімум 30% для упаковки до 2030 року
• Розширена відповідальність виробників (EPR) системи, що охоплюють 100% пластикових відходів після споживання
• Механізми ціноутворення на вуглець посилення контролю за виробництвом первинних полімерів

A аналіз потоків матеріалів 2023 показує, що ці політики можуть знизити викиди від виробництва пластику на 22%, одночасно прискорюючи інвестиції в економіку замкненого циклу. Встановлення єдиних визначень термінів «перероблюваний» і «компостований» пластик у різних юрисдикціях залишається критично важливим для уникнення фрагментації ринку.

Перспективні альтернативи: біопластики та стійкі джерела сировини

Біопластики та біологічні джерела сировини: потенціал і обмеження

Біопластики, виготовлені з таких речовин, як кукурудзяний крохмаль або цукровий очерет, забезпечують розкладання матеріалів у природних умовах, замість залежності від нафтових продуктів. Аналітики ринку обговорюють, що ця галузь може значно вирости, досягнувши обсягу близько 98 мільярдів доларів до 2035 року. Компанії, що займаються упаковкою, та виробники автомобілів зараз виявляють особливий інтерес. Полімолочна кислота (PLA) та інші види рослинних пластиків виглядають добре на папері, але насправді вони досі коштують у два-три рази більше, ніж звичайний пластик. Ця різниця в ціні є проблемою. Ще однією великою проблемою є використання сільськогосподарських земель для виробництва таких матеріалів, коли ці землі потрібні для вирощування їжі. Це спонукало дослідників шукати інші варіанти. Увагу приділяють таким речам, як залишки рослинних матеріалів після збирання врожаю та навіть водоростей, спеціально вирощуваних для цієї мети. Деякі експерти вважають, що ми зможемо скоротити залежність від традиційних джерел біомаси приблизно на 40 відсотків всього за кілька років, якщо ці нові підходи виявляться ефективними.

Зменшення забруднення мікро(нано)пластиком через інновації в матеріалах

Нові досягнення у розробці біорозкладних пластиків серйозно вплидають на проблему мікропластику, працюючи разом із природою, а не проти неї. Візьмімо, наприклад, PHA — ці компостовані біопластики можуть повністю розкладатися приблизно за шість місяців у промислових компостувальних установах, тоді як звичайні пластики розпадаються протягом сотень років. Деякі захоплюючі нові досягнення призвели до появи водорозчинних варіантів для таких речей, як покривні матеріали для сільського господарства й упаковка, які буквально зникають після використання, не допускаючи потрапляння дрібних пластикових частинок у навколишнє середовище. Оскільки країни по всьому світу продовжують обмежувати використання одноразового пластику через законодавчі заходи, такого роду рішення можуть допомогти скоротити кількість пластику, що потрапляє в океани, приблизно на 8–12 мільйонів тонн щорічно до середини наступного десятиліття згідно з поточними прогнозами.

Розділ запитань та відповідей

Який обсяг світового виробництва пластику на даний час?

Станом на 2022 рік, щорічне виробництво пластику у світі досягло приблизно 468 мільйонів метричних тонн.

Яке основне застосування пластику в промисловості?

Більшість виробленого пластику використовується для виготовлення упакувальних матеріалів, будівельних матеріалів та товарів повсякденного вжитку.

Який вплив виробництво пластику має на навколишнє середовище?

Виробництво пластику суттєво сприяє забрудненню вуглекислим газом і вирубці лісів, оскільки для нього використовується значна частина викопного палива, що призводить до високих викидів парникових газів.

Які існують альтернативи традиційним пластикам на ринку?

Як альтернативи традиційним пластикам досліджуються біопластики, виготовлені з кукурудзяного крохмалю або цукрового очерету, а також інші інноваційні біорозкладні матеріали, такі як ПГК.

Чому рівень переробки пластику залишається низьким?

Низький рівень переробки пояснюється високою залежністю від нових сировинних матеріалів, а також неефективністю існуючих систем і технологій переробки.