Пластик вездесущий: от загрязнения к решению

Производство пластика с каждым годом только набирает обороты. При этом человечество не может справиться с переизбытком отходов от полимерной продукции. Пластик преследует нас везде: на земле, в воде и в воздухе. Программа ООН по окружающей среде (ЮНЕП) провела исследование на тему загрязнения планеты полимерными изделиями и попыталась найти способы, которые сделают их производство и использование более экологичным.

Так, согласно последнему отчету ЮНЕП "От загрязнения к решению: глобальная оценка морского мусора и загрязнения пластиком", объем мирового рынка пластмасс в 2020 году составил около 580 миллиардов долларов США по сравнению с 502 миллиардами долларов США в 2016 году. При этом переработано менее 10% когда-либо произведенных пластмасс, что значительно ниже показателей переработки других товаров (бумага – 58%, железо – 70%, сталь – 98%). 

"Между тем, уровень выбросов парниковых газов, связанный с производством, использованием и утилизацией пластмасс по прогнозам вырастет примерно до 2,1 гигатонн углекислого газа к 2040 году, или до 19% от общего годового бюджета допустимых выбросов при условии достижения ограничения глобального потепления до 1,5 градуса по Цельсию в год", - говорится в отчете.

По мере увеличения исследований и знаний о различных воздействиях пластмасс на окружающую среду растет беспокойство со стороны широкой общественности и правительств. Многие глобальные, региональные и национальные организации пытаются привлечь внимание мирового сообщества к экологическим проблемам. Например, муниципалитеты и крупные фирмы сокращают потоки отходов на свалки за счет переработки отходов, которая становится возможной благодаря пропаганде раздельного сбора мусора. 

Успехи на местном и национальном уровнях поддерживаются правовыми изменениями на международной арене. Так, многочисленные организации в рамках ООН и за ее пределами разрабатывают правовые механизмы с целью сокращения пластиковых отходов.

Бизнес-решения и экологически безопасные технологии

В последние годы политики и промышленники начали пересматривать свое отношение к использованию пластика. К примеру, в отчете подчеркивается, что ЕС потребовал от производителей включения как минимум 30% переработанного пластика в ПЭТ-бутылки к 2030 году, а правительство Индонезии поставило цель сократить объем морского пластикового мусора на 70% к 2025 году. 

Кроме того, многие известные мировые компании уже пытаются сделать свой бизнес экологичнее. К примеру, компания Bureo сотрудничает с рыбаками, живущими на побережьях Южной Америки, и превращает выброшенные рыболовные сети в качественные потребительские товары: скейтборды, солнцезащитные очки, элементы настольных игр, мебель и многое другое. Фирма Swaggr делает удобные высококачественные носки из переработанных пластиковых бутылок, которые собирают вдоль береговых линий, а American Express изготавливает кредитные карты в основном из «океанского» пластика. 

Таких компаний не мало, но могло быть в разы больше, если бы не правовые и технологические ограничения. 

Так, в Европе, согласно Постановлению ЕС № 282/2008, существуют ограничения на повторное использование пластмасс для упаковки пищевых продуктов. Подобные правила существую и на других континентах. 

Еще одна проблема кроется в способе переработке. Согласно исследованию, чаще всего переработка пластика осуществляется механическим способом, который подходит только для очищенного однотипного мусора, к примеру, бутылки из ПЭТФ перерабатываются только с ПЭТФ, полиэтиленовые пакеты с полиэтиленом и т. д. 

С помощью химической переработки можно превратить практически любой пластик в жидкости или газы, которые затем использовать для производства нового пластика. Однако объемы такой переработки слишком малы, так как она энергозатратна и "оставляет после себя на 110% больше выбросов парниковых газов, чем механическая переработка", отмечают авторы исследования. 

"Производство сотен различных пластмассовых полимеров и изделий также усложняет возможности переработки пластмасс. Например, термопласты могут плавиться при нагревании, затвердевать при охлаждении и повторно нагреваться, изменяться и замораживаться повторно; термореактивные материалы, такие как полиуретан, виниловый эфир и ряд смол, претерпевают химические изменения при нагревании, что означает, что они не могут быть переплавлены и преобразованы. Многие сотни добавок также могут изменить потенциал переработки пластмасс и ограничить их повторное использование в соответствии со Стокгольмской конвенцией в связи с вероятным выбросом опасных химических веществ в окружающую среду", - сказано в отчете.

При этом данные о производстве добавок, как правило, отсутствуют в статистике производства пластмасс, но есть некоторые данные, позволяющие предположить, что неволокнистые пластмассы содержат в среднем около 7% добавок в своей массе. "В случае таких добавок, как фталаты, используемые в качестве смягчающих и анти-растрескивающих агентов, существует опасность того, что переработка приведет к высвобождению эти опасные химические вещества", - подчеркивают эксперты ЮНЕП.

Разработка альтернативных материалов и цикличность производства

Инновации в области экологически чистой и устойчивой химии могут сыграть важную роль в продвижении цикличности и обеспечить качество пластмасс, полученных из сырьевых запасов ископаемого топлива, путем разработки молекул, материалов и продуктов, которые могут быть переработаны более легким способом, чем тем, которые существуют сейчас. 

По мнению авторов исследования, этого можно достичь, например, путем устранения химических веществ в продуктах, которые в настоящее время препятствуют переработке. Для продуктов, которые намеренно попадают в окружающую среду (например, пестициды или фармацевтические препараты) инновации в области экологически чистой и устойчивой химии могут помочь в разработке молекул и материалов, которые быстро минерализуются, сохраняя при этом желаемые функции. 

Вклад "зеленой химии" во многие конечные рынки, где в настоящее время используются пластмассы, значителен, и инновации в транспортной отрасли, строительной отрасли, пищевой промышленности и упаковке, а также в управлении отходами должны учитывать это. 

Пока производятся лишь очень небольшие объемы биопластиков и пластмасс на биологической основе. Так, в 2018 году было произведено 2,11 миллиона метрических тонн, что составляет менее 1% от общего объема произведенных пластмасс. Из этого количества 43% были биоразлагаемыми, подсчитали авторы исследования.

При переходе на более биологическое сырье необходимо учитывать ряд факторов. Например, существует большая зависимость от сельского хозяйства, при этом биологически активные культуры, как правило, плохо оцениваются по другим экологическим показателям, таким как разрушение озонового слоя, эвтрофикация, продовольственная безопасность.

"Что касается замещения энергии, то конечная производимая смола не меняется, и полимеры на биологической основе могут заменить ее на рынке без каких-либо изменений в методах производства или функциональности продукта. Это также относится к пластмассам на основе биоэтилена", - отмечается в отчете.

Также существует значительная путаница среди потребителей в отношении возможности вторичной переработки и биоразлагаемости, тем более, что такие описания, как "разлагаемый" и "разлагаемый на свалках", использовались для продвижения продуктов, изготовленных из традиционных пластмасс на основе ископаемого топлива, дополненных специальными добавками, способствующими разлагаемости, добавляют авторы.

В целом, замена одного одноразового изделия на другое, изготовленного, например, из бумаги или биоразлагаемого пластика,  скорее всего, не уменьшит нагрузку на окружающую среду, а только создаст другие проблемы. Чтобы избежать перекладывания бремени с одного производителя полимерной продукции на другого, важно сместить акцент на цикличное производство товаров, делают вывод авторы отчета программы ООН по окружающей среде.