От кампаний против микропластика до новостей о большом тихоокеанском мусорном пятне, общественность все больше осознает огромное влияние пластика на Мировой океан. Однако его влияние на воздух гораздо менее очевидно. Производство, использование и утилизация пластика - все это приводит к выбросу огромного количества парниковых газов, но ученые не имеют четкого представления о масштабах.
Теперь исследователи из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре определили, в какой степени пластик способствует изменению климата, и что нужно сделать, чтобы обуздать эти выбросы. Результаты опубликованы в журнале Nature Climate Change..
«Насколько нам известно, это первая глобальная оценка жизненного цикла выбросов парниковых газов от всех пластмасс», - сказал автор Сангвон Су, профессор Школы экологических наук и менеджмента им. Брена Калифорнийского университета в Санта-Барбаре. «Это также первая оценка различных стратегий по сокращению выбросов пластмасс».
Пластмассы имеют удивительно насыщенный углеродом жизненный цикл. Подавляющее большинство пластиковых смол получают из нефти, которая требует экстракции и дистилляции. Затем смолы превращаются в продукты и транспортируются на рынок. Все эти процессы выбрасывают парниковые газы либо напрямую, либо за счет энергии, необходимой для их выполнения. И углеродный след пластика сохраняется даже после того, как мы его утилизируем. Выбрасывание, сжигание, переработка и компостирование (для некоторых пластиков) - все это приводит к выбросу углекислого газа. В целом выбросы от пластика в 2015 году были эквивалентны почти 1,8 миллиардам метрических тонн CO2.
И исследователи ожидают, что это число будет расти. Они прогнозируют, что мировой спрос на пластик вырастет примерно на 22% в течение следующих пяти лет. Это означает, что нам нужно сократить выбросы на 18% только для того, чтобы выйти на уровень безубыточности. Согласно новым результатам, при текущем курсе выбросы от пластика достигнут 17% глобального углеродного бюджета к 2050 году. В этом бюджете оценивается максимальное количество парниковых газов, которое мы можем выбрасывать, сохраняя при этом глобальную температуру от повышения более чем на 1,5 градуса Цельсия.
Если мы действительно хотим ограничить глобальное повышение средней температуры с доиндустриальной эпохи ниже 1,5 градусов по Цельсию, нет места для увеличения выбросов парниковых газов, не говоря уже о существенном увеличении выбросов парниковых газов, как мы прогнозируем. за жизненный цикл пластмасс», - сказал Сух.
В дополнение к диагностике проблемы Су и ведущий автор Цзяцзя Чжэн, аспирант школы Брен, оценили четыре стратегии по сокращению углеродного следа пластика.
Переработка предлагает, пожалуй, самое простое решение. Сокращение выбросов за счет устранения необходимости в новом пластике перевешивает несколько более высокие выбросы, связанные с переработкой лома. В настоящее время 90,5% пластика во всем мире не перерабатывается, и эта цифра подсчитана промышленным экологом Калифорнийского университета в Санта-Барбаре Роландом Гейером, который составил статистику за 2018 год. Очевидно, что у нас есть много возможностей для улучшения.
Увеличение доли пластика на биологической основе также может снизить выбросы. Пластики на биологической основе производятся из растений, которые по мере роста улавливают атмосферный CO2. Если их компостировать, углеродсодержащие материалы в биопластиках выбрасываются обратно в атмосферу в виде CO2. Это делает сам материал углеродно-нейтральным, хотя производство по-прежнему генерирует небольшое количество парниковых газов.
Замедление роста спроса на пластмассы также может ограничить их выбросы, но Сух признает, что это было бы непростой задачей. Пластмассы универсальны, дешевы и вездесущи. Ученые работают над альтернативами, но пластик пока не свергнут с трона. Более того, по мере того, как развивающиеся страны модернизируются, все больше людей будут наслаждаться современным стилем жизни, богатым пластиком.
В конечном счете, Сух и Чжэн обнаружили, что замена ископаемой энергии возобновляемыми источниками оказала наибольшее влияние на выбросы парниковых газов пластиком в целом. Переход на 100 % возобновляемых источников энергии - чисто теоретический сценарий, признает Су, - сократит выбросы на 51%.
К сожалению, растущий спрос на пластик означает, что эта ситуация по-прежнему приводит к тому, что в будущем будет производиться больше углерода, чем мы производим сейчас. На самом деле Сух был удивлен тем, насколько сложно было сократить выбросы, учитывая эту тенденцию.
«Мы думали, что любая из этих стратегий должна была значительно сократить выбросы парниковых газов от пластика», - сказал Сух. Но они этого не сделали. «Мы попробовали один, и он не оказал большого влияния. Мы объединили два, но выбросы все равно были. А потом мы объединили их все. Только тогда мы сможем увидеть снижение будущих выбросов парниковых газов по сравнению с нынешним уровнем».
Результаты исследования подчеркивают, насколько большие усилия необходимы для существенного сокращения выбросов парниковых газов. «Общественность действительно должна понимать масштаб проблемы, с которой мы сталкиваемся», - сказал Сух.
С этой целью Су сосредоточился на том, как наилучшим образом использовать возобновляемую энергию, которую мы производим. «Вопрос в том, какова самая большая отдача от киловатт-часа возобновляемой энергии?» он сказал. Например, компенсирует ли 1 кВтч энергии из возобновляемых источников больше выбросов, если она направлена на бытовое использование, транспорт или какое-то другое применение?
После работы с такими большими числами Суху стало ясно одно: «Я вижу, что сокращения выбросов парниковых газов не произойдет, если мы действительно не приложим усилия в беспрецедентном масштабе».