Zmiany klimatyczne i zanieczyszczenie tworzywami sztucznymi są ze sobą ściśle powiązane

• Strona główna
• Artykuły
• Zmiany klimatyczne i zanieczyszczenie tworzywami sztucznymi są ze sobą ściśle powiązane

2024-12-17  / Autor: Karolina Lipiec

Większość tworzyw sztucznych jest obecnie produkowana z paliw kopalnych (93%). Ilość tworzyw sztucznych pochodzących z recyklingu wynosi 6%, a pozostała część to tworzywa sztuczne pochodzenia biologicznego.

Zastąpienie tworzyw sztucznych opartych na paliwach kopalnych produkcją tworzyw sztucznych pochodzenia biologicznego doprowadziłoby do bezpośredniego zmniejszenia emisji gazów cieplarnianych. Produkcja biotworzyw wymaga jednak dodatkowych gruntów, co powoduje emisję gazów cieplarnianych związaną z wylesianiem. Praktyki gospodarowania odpadami tworzyw sztucznych wpływają również na intensywność emisji gazów cieplarnianych tworzyw sztucznych poprzez ich obróbkę po zakończeniu cyklu życia. Emisje ze spalania stanowią ok. 70% całkowitej emisji po zakończeniu cyklu życia, a emisje z recyklingu – 22%.

Recykling tworzyw sztucznych zmniejsza emisję gazów cieplarnianych poprzez redukcję popytu na pierwotne tworzywa sztuczne, które mają większy ślad węglowy. W przypadku braku bardziej rygorystycznych polityk przewiduje się, że do 2060 r. emisje gazów cieplarnianych podwoją się, a globalne zużycie tworzyw sztucznych potroi się, co doprowadzi do podwojenia wycieku tworzyw sztucznych do środowiska. Przez lata polityki publiczne dotyczące łagodzenia zmian klimatycznych i ograniczenia zanieczyszczeń tworzywami sztucznymi rozwijały się niezależnie od siebie. Obie kwestie są jednak ze sobą ściśle powiązane, a zadaniem decydentów jest wykorzystanie tych synergii.

Zagadnienie relacji między zmianami klimatycznymi a zanieczyszczeniami tworzywami sztucznymi omawia raport „Global Plastics Outlook: Policy Scenarios to 2060”, opublikowany przez OECD. W dokumencie szczegółowo przedstawiono tę kwestię poprzez scenariusze polityki do 2060 r.

Wyróżniono dwa scenariusze. Pierwszy o nazwie „Globalne ambicje”, drugi o nazwie „Łagodzenie zmian klimatu”.

Globalne ambicje vs. Łagodzenie zmian klimatu

Scenariusz „Globalne ambicje” zakłada zminimalizowanie wycieków tworzyw sztucznych do środowiska oraz zmniejszenie emisji gazów cieplarnianych w cyklu życia tworzyw sztucznych o 50% w 2060 r. w porównaniu ze scenariuszem bazowym. Redukcje te mają być osiągnięte poprzez niższy poziom produkcji tworzyw sztucznych i większy udział tworzyw wtórnych z recyklingu, które są mniej emisyjne niż tworzywa pierwotne. W tym scenariuszu ilość źle zarządzanych odpadów tworzyw sztucznych, głównego źródła wycieków tworzyw sztucznych, zmniejsza się o 96%, co prowadzi do zmniejszenia o 98% całkowitego wycieku tworzyw sztucznych do środowiska wodnego.

Scenariusz „Łagodzenie zmian klimatu” zakłada natomiast redukcję globalnych emisji gazów cieplarnianych o około jedną trzecią do 2060 r. w porównaniu ze scenariuszem bazowym. W tym scenariuszu emisje gazów cieplarnianych w cyklu życia tworzyw sztucznych zmniejszają się o 31% w wyniku przejścia na mniej emisyjne źródła energii wykorzystywane do produkcji tworzyw sztucznych, podczas gdy niewłaściwe gospodarowanie odpadami z tworzyw sztucznych, główne źródło wycieków tworzyw sztucznych, zmniejsza się o 3%.

Wspólne wdrożenie scenariuszy „Globalne ambicje” i „Łagodzenie zmian klimatu” skutkować ma synergią, która zmaksymalizuje łagodzenie emisji gazów cieplarnianych w cyklu życia tworzyw sztucznych. Łącznie przewiduje się, że strategie uwzględnione w obu scenariuszach do 2060 r. zmniejszą emisję gazów cieplarnianych w cyklu życia tworzyw sztucznych do poziomu poniżej tego z 2019 r. (-67% w 2060 r. w porównaniu z poziomem bazowym), a ilość źle zarządzanych odpadów z tworzyw sztucznych spadnie o 96%.

Scenariusz „Globalne ambicje” zakłada bardzo rygorystyczny pakiet polityk, którego celem jest ograniczenie wycieków tworzyw sztucznych do niemal zera do 2060  r. Obejmuje on połączenie wdrażanych na całym świecie polityk fiskalnych i regulacyjnych ukierunkowanych na wszystkie fazy cyklu życia tworzyw sztucznych: podatki od tworzyw sztucznych, ekoprojektowanie zapewniające trwałość produktów i możliwość ich naprawy, usprawniony recykling poprzez gospodarkę odpadami, cele w zakresie zawartości materiałów pochodzących z recyklingu, rozszerzoną odpowiedzialność producenta za opakowania, usprawnioną zbiórkę odpadów tworzyw sztucznych i ulepszone zbieranie śmieci.

Scenariusz „Łagodzenia zmian klimatu” zakłada z kolei wpływ głównych instrumentów dekarbonizacji: ustalania cen emisji dwutlenku węgla i transformacji strukturalnej sektora elektroenergetycznego. W tym scenariuszu ceny emisji gazów cieplarnianych ograniczają emisję gazów cieplarnianych ze spalania paliw kopalnych i procesów przemysłowych w całej gospodarce, w tym w gospodarstwach domowych i wszystkich sektorach, podczas gdy transformacja strukturalna sektora elektroenergetycznego zmniejsza dużą część globalnych emisji gazów cieplarnianych dzięki zastosowaniu niskoemisyjnych technologii wytwarzania energii cieplnej.

W jaki sposób decydenci mogą wykorzystać synergię?

Łagodzenie zmian klimatu i zanieczyszczenia tworzywami sztucznymi wykazują synergię, ponieważ zmiany klimatyczne i polityka w zakresie tworzyw sztucznych wpływają na emisję gazów cieplarnianych w cyklu życia tworzyw sztucznych. Polityka klimatyczna zmniejsza intensywność emisji gazów cieplarnianych w produkcji tworzyw sztucznych i gospodarowaniu odpadami oraz prowadzi do niższej produkcji tworzyw sztucznych, podczas gdy polityka w zakresie tworzyw sztucznych prowadzi do zmian w emisji poprzez niższą produkcję tworzyw sztucznych, większy udział tworzyw sztucznych pochodzących z recyklingu i ulepszone systemy gospodarowania odpadami.

Obydwa programy polityczne powinny zostać wdrożone, aby zaradzić kryzysowi środowiskowemu: polityka łagodzenia zmian klimatu nie może zastępować polityki w zakresie tworzyw sztucznych w celu ograniczenia wycieków tworzyw sztucznych, a polityka w zakresie tworzyw sztucznych nie może zastąpić działań łagodzących zmianę klimatu. Wysokie ambicje w zakresie obu celów oznaczają zajęcie się obydwoma kwestiami w skali globalnej. Cykl życia tworzyw sztucznych generuje około 4% całkowitej emisji gazów cieplarnianych. Ograniczenie emisji związanych z tworzywami sztucznymi będzie dalekie od wystarczającego, niemniej niezbędne do osiągnięcia ambitnych celów w zakresie łagodzenia zmian klimatu, takich jak zerowa emisja netto.

Decydenci mogą połączyć wysiłki na rzecz zwalczania zanieczyszczeń tworzywami sztucznymi i łagodzenia zmian klimatycznych poprzez wzmocnienie ambicji polityk krajowych w zakresie rozwiązania problemu zanieczyszczeń tworzywami sztucznymi – wspieranie dekarbonizacji cyklu życia tworzyw sztucznych; wspieranie innowacyjności w produkcji tworzyw sztucznych i gospodarce odpadami – wzmocnienie rynku tworzyw wtórnych oraz wykorzystanie komplementarności tworzyw sztucznych i polityki klimatycznej.

Zmiana klimatu i zanieczyszczenie tworzywami sztucznymi należą do najpilniejszych wyzwań środowiskowych XXI wieku

W raporcie OECD czytamy, iż niewłaściwa utylizacja produktów z tworzyw sztucznych i zanieczyszczenia tworzywami sztucznymi powodują daleko idące szkody dla ekosystemów i zdrowia ludzkiego. Tworzywa sztuczne w całym cyklu życia emitują gazy cieplarniane, przyczyniając się do zmiany klimatu. W ostatnich latach rosnąca świadomość na temat zanieczyszczeń tworzywami sztucznymi utorowała drogę do silniejszej interwencji politycznej. Wiele krajów wdraża obecnie polityki mające na celu zmniejszenie negatywnego wpływu na środowisko związanego z różnymi etapami cyklu życia tworzyw sztucznych.

W lutym 2022 r. Zgromadzenie Narodów Zjednoczonych ds. Środowiska przyjęło rezolucję w sprawie opracowania prawnie wiążącego instrumentu międzynarodowego poświęconego problemowi tworzyw sztucznych. Celem jest opracowanie kompleksowego i spójnego podejścia do cyklu życia w celu rozwiązania problemu zanieczyszczeń tworzywami sztucznymi i promowanie współpracy międzynarodowej.

Jednocześnie wiele krajów zobowiązuje się do osiągnięcia do połowy tego stulecia neutralności pod względem emisji dwutlenku węgla, czyli zrównoważenia emisji dwutlenku węgla emitowanego do atmosfery i sekwestrowanego w pochłaniaczach dwutlenku węgla. 193 państwa i Unia Europejska przystąpiły do Porozumienia Paryskiego, zobowiązując się do znacznej redukcji emisji gazów cieplarnianych, aby ograniczyć wzrost temperatury na świecie w tym stuleciu do 2 ⁰C. Programy dotyczące łagodzenia zmian klimatu i zanieczyszczenia tworzywami sztucznymi opracowywane są jednak w większości niezależnie od siebie. Jednakże te dwie kwestie są ze sobą powiązane i decydenci mogą bazować na synergiach, wykorzystując komplementarność polityki w zakresie klimatu i tworzyw sztucznych.

Relacje na linii tworzywa sztuczne i zmiany klimatyczne

Cykl życia tworzyw sztucznych jest powiązany ze zmianą klimatu. OECD w swoim raporcie wskazuje, że tworzywa sztuczne generują emisje gazów cieplarnianych w całym swoim cyklu życia, począwszy od ich produkcji, która opiera się głównie na paliwach kopalnych przekształcanych w energochłonnych procesach, aż po zagospodarowanie ich jako odpadu, które wymaga energii i generuje bezpośrednie emisje.

Raport OECD podaje, iż ze względu na kopalne pochodzenie większości tworzyw sztucznych i wysokie zużycie energii podczas rafinacji, aż 90% emisji gazów cieplarnianych z tworzyw sztucznych można przypisać etapowi produkcji i konwersji. W 2019 r. całkowite emisje gazów cieplarnianych związane z tworzywami sztucznymi pochodzenia kopalnego w całym ich cyklu życia wyniosły 1,8 gigaton ekwiwalentu dwutlenku węgla, co stanowi 3,7% globalnych emisji. Przewiduje się, że wraz ze wzrostem wykorzystania tworzyw sztucznych i ilości odpadów, emisje te wzrosną ponad dwukrotnie do 2060 r., osiągając poziom 4,3 Gt ekwiwalentu CO₂ , czyli 4,5% światowych emisji gazów cieplarnianych, w przypadku braku podjęcia nowych polityk.

Szacunki nie uwzględniają jednak wpływu wycieków tworzyw sztucznych na emisję gazów cieplarnianych. Jednakże w niedawnych badaniach opartych na danych eksperymentalnych oszacowano, że degradacja środowiska i składowanie niezgodne z higieną prowadzi do emisji metanu na poziomie około 2 milionów ton metrycznych ekwiwalentu CO₂ rocznie.

Ponadto, jeśli chodzi o emisję gazów cieplarnianych z fazy użytkowania produktów, to tworzywa sztuczne mogą przyczyniać się do ograniczenia niektórych emisji ze względu na niewielką wagę, ale mogą stwarzać inne wyzwania dla środowiska związane z gospodarką odpadami.

OECD wskazuje, że obecnie zdecydowanie największy udział w produkcji tworzyw sztucznych stanowią pierwotne tworzywa sztuczne wytwarzane z paliw kopalnych – to 93% łącznej produkcji tworzyw sztucznych. Pomimo znacznego wzrostu w ciągu ostatnich 20 lat, tworzywa sztuczne wtórne (tj. pochodzące z recyklingu) nadal stanowią ograniczony udział tworzyw sztucznych i przypada na nie jedynie około 6% całkowitej produkcji tworzyw sztucznych. Tworzywa pochodzenia biologicznego, tj. tworzywa sztuczne pochodzące z biomasy takiej, jak kukurydza, trzcina cukrowa, pszenica lub pozostałości innych procesów, są nadal bardzo ograniczone i stanowią około 0,6% produkcji tworzyw sztucznych.

Chociaż przewiduje się, że wtórne tworzywa sztuczne będą rosły pod względem produkcji w szybszym tempie niż tworzywa pierwotne, to jednak przy obecnej polityce nadal będą one stanowić jedynie 12% całkowitego udziału tworzyw sztucznych w 2060 r. Bez nowych polityk tworzywa sztuczne pochodzenia biologicznego będą stanowić jedynie 0,5% całkowitego zużycia tworzyw sztucznych w 2060 r.

Emisje tworzyw sztucznych różnią się także w zależności od polimeru. Największy udział w emisji mają włókna stosowane w tekstyliach i odzieży, a następnie polipropylen wykorzystywany do wielu różnych aplikacji, w tym do pakowania żywności i części formowanych pojazdów. Produkcja polietylenu o niskiej gęstości, stosowanego na przykład w jednorazowych torebkach foliowych lub butelkach, jest trzecim co do wielkości emitentem.

Czy biotworzywa są rozwiązaniem?

Skutki zastąpienia tworzyw sztucznych pochodzenia kopalnego tworzywami pochodzenia biologicznego nie są środowiskowo oczywiste ze względu na ich potencjał do powodowania zmian w użytkowaniu gruntów. Mowa tu o wylesianiu, które może prowadzić do znacznych emisji gazów cieplarnianych i ograniczenia pochłaniaczy dwutlenku węgla.

W scenariuszu, który powoduje wyższy popyt na biotworzywa, światowy popyt na rośliny uprawne, takie jak kukurydza, trzcina cukrowa czy pszenica, będzie zwyżkować do 2060 r., powodując wzrost gruntów uprawnych. Dziać się to ma kosztem zarówno użytkowania gruntów zarządzanych (pastwiska i plantacje leśne), jak i użytkowania gruntów niezarządzanych (np. lasy naturalne).

Obecnie 0,7 miliona hektarów, czyli 0,02% światowych gruntów rolnych, wykorzystuje się do uprawy surowców przeznaczonych do produkcji biotworzyw. W ocenie OECD, wszelkie polityki stymulujące dalsze stosowanie biotworzyw należy wybierać ostrożnie, aby ograniczyć wpływ na użytkowanie gruntów i emisję gazów cieplarnianych. Ogólny skutek środowiskowy zwiększania skali biotworzyw będzie pozytywny tylko wtedy, gdy połączenie globalnych zobowiązań i lokalnie egzekwowanych środków regulacyjnych skutecznie powstrzyma przekształcanie obszarów naturalnych w grunty rolne.

Lepsza gospodarka odpadami może obniżyć intensywność emisji gazów cieplarnianych w procesie utylizacji tworzyw sztucznych po wycofaniu z eksploatacji

Emisje tworzyw sztucznych po wycofaniu z eksploatacji stanowią około 10% emisji w całym cyklu życia tworzyw sztucznych i różnią się znacznie w zależności od opcji utylizacji. Spalanie odpowiada za ponad 70% całkowitej emisji po zakończeniu cyklu życia, recykling za 22%, a składowanie za 6%.

Spośród różnych sytuacji związanych z końcem życia, najwięcej gazów cieplarnianych emituje spalanie, chociaż część tych emisji można zrównoważyć, jeśli zostaną odzyskane w procesach przetwarzania odpadów na energię. Jednakże potencjał łagodzenia w dużym stopniu zależy od koszyka wytwarzania energii w każdym kraju. Składowanie obarczone jest najmniej intensywną emisją gazów cieplarnianych na koniec życia tworzyw sztucznych. Recykling rzeczywiście emituje więcej gazów cieplarnianych niż składowanie odpadów sanitarnych, ale umożliwia także produkcję wtórnych tworzyw sztucznych, które mogą zmniejszyć emisję poprzez zastąpienie pierwotnych tworzyw sztucznych. Emisje gazów cieplarnianych, których uniknięto dzięki recyklingowi i późniejszej produkcji wtórnych tworzyw sztucznych, zależą od polimeru i regionu (głównie od koszyka energetycznego sektorów recyklingu w regionie). Średnia redukcja emisji gazów cieplarnianych w poszczególnych regionach wynosi co najmniej 1,8 tony ekwiwalentu CO₂ na tonę wyprodukowanego polimeru lub redukcję o ponad dwie trzecie w porównaniu z produkcją pierwotnego ekwiwalentu.

Obecnie obowiązujące polityki znacznie różnią się w zależności od kraju, ale obejmują instrumenty, takie jak rozszerzona odpowiedzialność producenta, podatki od składowania lub spalania, systemy zwrotu kaucji lub programy „płać tyle za ile wyrzucisz”. Polityki te doprowadzą do udoskonalenia systemów gospodarki odpadami, co przełoży się na większy udział odpadów poddawanych recyklingowi i mniej odpadów źle zagospodarowanych. Zmiany te oznaczają mniejszą emisję na jednostkę odpadów tworzyw sztucznych. Jednakże emisje tworzyw sztucznych po wycofaniu z eksploatacji nadal rosną ze względu na przewidywany wzrost całkowitej ilości odpadów tworzyw sztucznych.

Autorzy z OECD przekonują, iż nowe techniki recyklingu mogą ułatwić ekspansję rynków wtórnych tworzyw sztucznych i zmienić intensywność emisji gazów cieplarnianych z tych tworzyw, chociaż obecnie ich wpływ na środowisko nie jest w pełni poznany. Dotyczy to w szczególności chemicznego recyklingu tworzyw sztucznych, który mógłby pozwolić na podniesienie wskaźników recyklingu tworzyw sztucznych, ale także zwiększyć powiązane emisje gazów cieplarnianych w porównaniu z obecnymi technikami recyklingu mechanicznego.

CAŁA TREŚĆ DOSTĘPNA W "Chemia i Biznes" nr 3/2024

"Chemia i Biznes” to dwumiesięcznik biznesowo-gospodarczy, stworzony z myślą o firmach poszukujących rzetelnej, aktualnej i profesjonalnie przygotowanej informacji na temat rynku chemicznego i sektorów powiązanych.

CAŁA TREŚĆ DOSTĘPNA W "Chemia i Biznes" nr 3/2024

"Chemia i Biznes” to dwumiesięcznik biznesowo-gospodarczy, stworzony z myślą o firmach poszukujących rzetelnej, aktualnej i profesjonalnie przygotowanej informacji na temat rynku chemicznego i sektorów powiązanych.

tworzywa sztuczneodpadyOECDprawodekarbonizacja