Биопластики часто рекламируются как экологически чистая и благоприятная для климата альтернатива обычным пластикам на нефтяной основе. Однако недавнее исследование Боннского университета предполагает, что переход на пластик на растительной основе может иметь меньше положительных эффектов, чем ожидалось. В частности, увеличение потребления биопластика в последующие годы, вероятно, приведет к увеличению выбросов парниковых газов в результате расширения пахотных земель в глобальном масштабе. Исследование будет вскоре опубликовано в научном журнале Journal Environmental Research Letters и уже доступно в Интернете.
Пластмассы обычно изготавливаются из нефти, что влечет за собой последствия истощения запасов ископаемого топлива, а также изменения климата: углерод, содержащийся в ископаемых ресурсах, внезапно выбрасывается в атмосферу в результате разложения или сжигания, тем самым способствуя глобальному потеплению. Это соответствует примерно 400 миллионам метрических тонн CO2 в год во всем мире, что составляет почти половину от общего объема выбросов парниковых газов в атмосферу в Германии в 2017 году. По оценкам, к 2050 году пластмассы могут уже несет ответственность за 15% глобальных выбросов CO2.
Биопластики, с другой стороны, в принципе нейтральны для климата, поскольку они основаны на возобновляемом сырье, таком как кукуруза, пшеница или сахарный тростник. Эти растения получают необходимый им CO2 из воздуха через листья. Таким образом, производство биопластика потребляет CO2, что компенсирует количество, которое позже высвобождается в конце срока службы. В целом их чистый баланс парниковых газов предполагается равным нулю. Таким образом, биопластик часто используется как экологически чистая альтернатива.
Но, по крайней мере, при нынешнем уровне технологий этот вопрос, вероятно, не так ясен, как это часто предполагается. «Производство биопластика в больших количествах изменит землепользование во всем мире», - объясняет доктор Нойс Эскобар из Института экономики продовольствия и ресурсов Боннского университета. «Потенциально это может привести к увеличению преобразования лесных площадей в пахотные земли. Однако леса ежегодно поглощают значительно больше CO2, чем кукуруза или сахарный тростник, хотя бы из-за их большей биомассы.. Опыт работы с биотопливом показал, что этот эффект не является теоретическим предположением. Растущий спрос на «зеленые» источники энергии привел к массовой вырубке лесов в некоторых тропических странах.
Доктор. Неус Эскобар и ее коллеги Сальва Хаддад, проф. Д-р Ян Бёрнер и д-р Вольфганг Бритц смоделировали последствия увеличения спроса на биопластик в основных странах-производителях. Они использовали и расширили компьютерную модель, которая уже использовалась для расчета воздействия политики в отношении биотоплива. Он основан на базе данных, отражающей всю мировую экономику.
«Для нашего эксперимента мы предполагаем, что доля биопластика по отношению к общему потреблению пластика увеличивается до 5% в Европе, Китае, Бразилии и США», - объясняет она. «Мы используем два разных сценария: налог на обычный пластик и субсидия на биопластик». Наиболее драматические эффекты обнаруживаются для налогового сценария: поскольку пластмассы на основе ископаемого топлива, следовательно, значительно дорожают, спрос на них значительно падает. Ежегодно во всем мире будет выбрасываться на 0,08% меньше парниковых газов. Однако частично это снижение связано с экономическими перекосами, поскольку налог также замедляет экономический рост.
Больше полей, меньше лесов
В то же время площадь земель, используемых для сельского хозяйства, увеличивается в налоговом сценарии, а площадь лесов уменьшается на 0,17%. Это означает, что в атмосферу выбрасывается огромное количество CO2. «Считается, что это происходит как разовый эффект», - объясняет Эскобар. «Тем не менее, по нашим расчетам, потребуется более 20 лет, чтобы это компенсировалось за счет экономии, достигнутой за счет замещения ископаемого топлива».
В целом переход на биопластики окупится через много времени. Кроме того, исследователи оценивают социальные издержки этой политики по сокращению одной тонны CO2 более чем в 2000 долларов США - высокая сумма по сравнению с мандатами на биотопливо. Субсидирование производства биопластика будет иметь совсем другие последствия для мировой экономики. Однако и период компенсации, и затраты на смягчение последствий изменения климата останутся почти такими же, как и с налогом.
«Потребление биопластика из пищевых культур в больших количествах не кажется эффективной стратегией защиты климата», - сказал ученый. Тем более, что это повлечет за собой множество других негативных последствий, таких как рост цен на продукты питания. «Но это, вероятно, выглядело бы иначе, если бы для производства использовались другие ресурсы биомассы, такие как пожнивные остатки», - говорит Эскобар. «Мы рекомендуем сосредоточить исследовательские усилия на этих передовых биопластиках и вывести их на рынок».
Вера в то, что биопластик уменьшит количество отходов в океанах, может даже не сбыться. Тот факт, что пластмассы производятся из растений, не делает их автоматически легко разлагаемыми в морской среде, подчеркивает Эскобар. «Био-ПЭ и био-ПЭТ, например, не поддаются биологическому разложению, как и их аналоги на нефтяной основе». Однако у биопластиков и биоматериалов есть одно явное преимущество: они помогают снизить зависимость высокоиндустриальных регионов от ископаемого топлива. Ученые пришли к выводу, что если правительства действительно хотят защитить окружающую среду, им следует придерживаться другой стратегии: имеет смысл экономно использовать пластик и обеспечить его рециркуляцию.