Il fiume L.A. Foto:Kqedquest
Con il recente boom del fracking che ha causato prezzi bassi del gas, Le aziende di combustibili fossili stanno cercando altri modi per aumentare i loro profitti, producendo più plastica. Proprio mentre il mondo sta iniziando ad affrontare il suo enorme problema di inquinamento da plastica, queste aziende stanno raddoppiando la plastica, con enormi potenziali conseguenze per il clima e l'ambiente.
La sovrabbondanza di gas naturale ha portato ai prezzi del gas più bassi dal 2016. Di conseguenza, alcune aziende di combustibili fossili sono costrette a chiudere gli impianti di perforazione e a presentare istanza di fallimento. Grandi aziende come Exxon Mobil, Shell e Saudi Aramco, che vedono segni di un prossimo declino nell'uso di combustibili fossili, stanno compensando i prezzi bassi investendo nella produzione di plastica, poiché la plastica è fatta di petrolio, gas e loro derivati. Di conseguenza, il World Economic Forum prevede che la produzione di plastica raddoppierà entro il 2040.
Il gas naturale contiene etano, che è un elemento costitutivo di plastica. Poiché gli Stati Uniti hanno estratto così tanto etano con il loro gas naturale, oltre $ 200 miliardi sono stati investiti in 333 nuovi progetti chimici e plastici, a partire dalla fine del 2019.
Judith Enck, ex direttore regionale dell'EPA e fondatore di Beyond Plastics, ha affermato che il 2020 è un anno critico perché molti dei nuovi impianti di produzione di plastica negli Stati Uniti sono in fase di autorizzazione; "Se anche un quarto di questi impianti di cracking dell'etano fosse costruito, " lei disse, "ci sta bloccando in un futuro di plastica dal quale sarà difficile riprendersi". Un analista della società di dati e analisi IHS Markit ha affermato che, a meno che la produzione di plastica non venga rallentata, "Troveranno solo qualcos'altro da avvolgere nella plastica."
cracker all'etano
L'etano è un costituente inodore e incolore del gas naturale. Per fare la plastica, le aziende lo separano dalla miscela di gas naturale e lo convogliano in forma liquida tramite gasdotto ad un "cracker etano, " un grande impianto industriale che utilizza un calore intenso per rompere o rompere le molecole di etano. Queste molecole poi si riformano in etilene, un elemento fondamentale dell'industria petrolchimica che viene utilizzato per produrre resine, adesivi, sostanze chimiche, e plastiche. Nel processo, i cracker di etano possono emettere sostanze inquinanti come ossidi di azoto, anidride solforosa e particolato, così come il benzene, che è cancerogeno, e composti organici volatili che possono reagire con la luce solare per formare ozono a livello del suolo.
Gli Stati Uniti producono già circa il 40% dei prodotti petrolchimici a base di etano del mondo ed è il più grande esportatore di etano, vendere in Norvegia, il Regno Unito., e Scozia, e in Cina e India, dove la domanda di plastica è in aumento.
Il Dipartimento dell'Energia (DOE) prevede che entro il 2025, gli Stati Uniti orientali, compresi gli Appalachi, produrrà 20 volte più etano rispetto al 2013.
Nel 2018, Il DOE ha pubblicato un rapporto sul potenziale per l'Appalachia di diventare un nuovo "hub etano" a causa delle sue risorse di scisto Marcellus e Utica, e l'amministrazione Trump sta promuovendo l'industria della plastica e petrolchimica come la prossima grande novità per la regione.
Ohio, Pennsylvania, e la quota della produzione di gas naturale degli Stati Uniti della Virginia Occidentale è passata dal 2% nel 2008 al 27% nel 2017. IHS Markit prevede che questi tre stati, noto anche come Shale Crescent, fornirà il 37% del gas naturale degli Stati Uniti entro il 2040, abbastanza per supportare cinque grandi cracker di etano. Shell sta attualmente costruendo un cracker di etano da 6 miliardi di dollari, 25 miglia a nord-ovest di Pittsburgh.
Sono previsti anche nuovi impianti petrolchimici vicino alla costa del Golfo del Texas e della Louisiana e al fiume Mississippi inferiore, un'area già denominata "Cancer Alley" a causa delle emissioni tossiche dei suoi impianti petrolchimici esistenti. Due grandi cracker di etano sono entrati in funzione sulla costa del Golfo a dicembre con l'apertura di due impianti più piccoli in programma a breve.
Proliferazione e inquinamento della plastica
La domanda annuale di plastica è quasi raddoppiata dal 2000. E la crescente popolazione mondiale, il miglioramento delle condizioni economiche e del progresso tecnologico creerà in futuro una domanda ancora maggiore di materie plastiche, secondo un rapporto dell'Agenzia internazionale per l'energia (Aie). Attualmente, gli Stati Uniti e altri paesi sviluppati usano fino a 20 volte più plastica pro capite dell'India, Indonesia e altri paesi in via di sviluppo.
Gli Stati Uniti producono anche più rifiuti di imballaggi in plastica pro capite rispetto a qualsiasi altro paese. Questo imballaggio di plastica usa e getta costituisce il 40% di tutta la plastica, con la maggior parte che finisce in discarica; il resto viene incenerito o riciclato. Un rapporto del Centro per il diritto internazionale dell'ambiente (CIEL), Plastica e clima, ha rilevato che alla fine del 2015 8, 300 milioni di tonnellate di plastica vergine sono state prodotte a livello globale, due terzi dei quali rimangono nell'ambiente.
Ogni anno, quasi 10 milioni di tonnellate di plastica finiscono nell'oceano, dove è consumato da animali marini, e i rifiuti di plastica si trovano sulle spiagge anche nei luoghi più remoti della Terra. La plastica inquina anche il suolo, soprattutto nelle aziende agricole in cui i fanghi di depurazione vengono utilizzati come fertilizzante.
Bisfenolo A (BPA), un componente chimico nella plastica di alcune bottiglie d'acqua e nel rivestimento di lattine, è stato trovato nel sangue del cordone ombelicale di nove neonati su 10 e nelle urine del 95% degli adulti americani testati. Alcune ricerche indicano che può interrompere i sistemi ormonali e riproduttivi. Microplastiche e minuscole fibre di plastica sono state trovate nel miele, zucchero, birra, alimenti trasformati, crostacei, sale, detergente, acqua in bottiglia e acqua del rubinetto; però, gli effetti sulla salute delle microplastiche non sono ancora chiari.
Le implicazioni climatiche della plastica
La plastica non solo rappresenta un immenso problema di inquinamento, ma aggrava anche il cambiamento climatico. Il rapporto CIEL avverte che le emissioni di gas serra della plastica mettono a rischio la nostra capacità di mantenere l'aumento della temperatura globale al di sotto di 1,5°C. Se la produzione di plastica rimane sulla sua traiettoria attuale, entro il 2030, le emissioni di gas serra della plastica potrebbero raggiungere 1,34 miliardi di tonnellate all'anno, equivalenti alle emissioni prodotte da 300 nuove centrali a carbone da 500 MW. Questo perché oltre il 99% della plastica è costituita da combustibili fossili, sia il gas naturale che il petrolio greggio, e perché la plastica provoca emissioni di gas serra in ogni fase del suo ciclo di vita.
Estrazione e trasporto
Le emissioni di gas serra si verificano inizialmente quando terreni boschivi e campi vengono disboscati per far posto a pozzi e tubi per trivellare petrolio e gas naturale.
Se un terzo dei 19,2 milioni di acri negli Stati Uniti che sono stati bonificati per l'estrazione era un tempo boschivo, significa che sono stati emessi quasi 1,7 miliardi di tonnellate di anidride carbonica come conseguenza della deforestazione; Inoltre, la capacità dei terreni boschivi di assorbire ulteriori 6,5 milioni di tonnellate di carbonio ogni anno è stata eliminata.
Il processo di fracking emette metano, un gas serra che, oltre 20 anni, intrappola più di 84 volte più calore nell'atmosfera dell'anidride carbonica. Il metano risulta da flaring e perdite, che può verificarsi ovunque, dal pozzo all'utente finale.
Le emissioni sono prodotte anche dalla combustione del carburante per il funzionamento delle attrezzature di perforazione.
Nel 2015, le emissioni da estrazione e trasporto per la produzione di plastica sono state di 9,5-10,5 milioni di tonnellate di CO 2 solo negli Stati Uniti, l'equivalente delle emissioni di 2,1 milioni di autovetture guidate per un anno.
Crescita della produzione di etano, consumi ed esportazioni. Attestazione:USEIA
Raffinazione e fabbricazione
"La plastica è tra i materiali più energivori da produrre, " secondo il capo della CIEL. Il cracking dell'etano è ad alta intensità energetica a causa dell'elevato calore necessario, e produce emissioni significative, così come i processi di raffinazione chimica che producono altre materie plastiche.
Le emissioni annuali del nuovo cracker etano Shell e di un impianto di etilene ExxonMobil a Baytown, Si prevede che TX equivalga ad aggiungere quasi 800, 000 nuove auto sulla strada. Greenhouse gas emissions from the Shell plant alone could cancel out all the benefits of nearby Pittsburgh's carbon reduction measures. And these are just two of the over 300 planned petrochemical projects being built in the U.S. mainly to produce plastic and plastic feedstocks.
Discarded plastic
After it's used, plastic is incinerated, recycled or ends up in a landfill.
Carbon from the fossil fuel feedstock is locked into plastic products and emitted when plastic is incinerated or decomposes. Nel 2015, 25% of global plastic waste was incinerated; negli Stati Uniti., emissions from plastic incineration were equivalent to 5.9 million metric tons of CO 2 , equivalent to the emissions from heating 681, 000 homes for a year.
Only about 8.4% of plastic is recycled. Ma, according to scientists from UC Santa Barbara, even recycling plastic produces greenhouse gas emissions, as fossil fuels are combusted to run the machines that shred plastic waste and heat it up to make other products.
Plastics in the environment, such as those that persist in landfills and litter coastlines all over the world, have been found by University of Hawaii researchers to release the greenhouse gases methane and ethylene when sunlight hits them; moreover, emissions from plastic on the ocean surface increase as the plastic breaks down.
Could microplastics affect the ocean's ability to absorb carbon dioxide?
The ocean absorbs carbon dioxide from the atmosphere, thus reducing the amount of warming emissions would cause if they remained in the atmosphere. Phytoplankton in the ocean play an essential role in this process, taking carbon dioxide from the atmosphere and storing it in the ocean via photosynthesis. Scientists are currently trying to determine if microplastics in the ocean interfere with phytoplankton's ability to sequester carbon.
Joaquim Goes, a research professor at the Earth Institute's Lamont-Doherty Earth Observatory, said that although he has not seen any studies that show a direct effect of microplastics on phytoplankton, "We have seen microplastics attach onto phytoplankton under the microscope. Phytoplankton can shed extra sticky carbohydrates through photosynthesis, and plastics can attach onto the sticky material. One thing you can assume is that if you have too many microplastic particles, they compete with phytoplankton for light."
Marco Tedesco, un professore di ricerca al Lamont-Doherty Earth Observatory, who currently researches microplastic in snow and how it evolves, said that the chemicals used to make plastic could have unknown effects. "The chemicals that have been used during their lifecycle are heavily toxic and there's very little regulation about the use of these elements when it comes to plastics, " said Tedesco. "So the treatment of microplastics requires an extra level of attention because of the potential harm related to the chemicals that are used to treat plastics to make them colorful, more resilient, and impermeable. After a certain point, all the chemicals can permeate through the plastic and you don't know what the consequences are."
Infatti, a 2019 study by researchers from Macquairie University in Australia studied how substances leached from plastic affected Prochlorococcus, a tiny type of phytoplankton considered a key player in the photosynthetic process that fixes carbon. Exposure to the leachate compromised its in vitro growth and photosynthetic capacity and resulted in changes in its genome.
There is still much that scientists don't know about microplastics, their impacts on the environment or what to do about them, but one thing we do know:"Anything that we produce that we put into the atmosphere or on our planet—microplastics and CO 2 —are going to be around. They're not going anywhere, " said Tedesco, "You can stop producing plastics now and you can stop emitting CO 2 now, but the effect of what's left in the atmosphere or what's around in terms of microplastics will still be huge…. And there's really no clear technological path to the removal of microplastics at any scale."
What solutions could yield results?
Raccolta differenziata
Proprio adesso, plastic recycling in the U.S. is not working well. Per decenni, the U.S. sent its recycled plastic to China, but in 2017, China banned certain types of solid waste—mainly plastics. Without a market for recycled plastic, recycling is no longer economically viable for many municipalities. The Plastic Pollution Coalition estimates that in 2018, only 2% of municipal plastic waste was recycled in the U.S. and six times more plastic was burned than recycled.
That year, the U.S. sent 68, 000 shipping containers of recycled plastic to countries such as Bangladesh, Laos, Cambogia, Filippine, Tacchino, Ethiopia and Senegal—countries that are not able to handle most of their own plastic waste.
Recycled plastic used to be cheaper than new plastic, but because of the boom in petrochemical production in the U.S., and because of the demand for recycled plastic from sustainable companies, virgin plastic is becoming cheaper than recycled. Come esempio, Nestlé, which is often considered one of the world's worst plastic polluters, is going to pay above market rate for recycled plastic in an attempt to reach its goal of reducing virgin plastic use by one-third by 2025.
Plastic bans
As of 2018, 127 countries had some type of legislation regulating plastic bags, according to a United Nations Environment Programme report. These bills might involve limiting the bags' manufacture or use, taxing them or regulating their disposal. Twenty-seven countries have banned certain plastic products, such as packaging, piatti, cups and straws. Sixty-three countries have required extended producer responsibility for single-use plastics, where producers of the plastic are responsible, financially or physically, to deal with their disposal.
In the U.S., the only federal ban on plastics is the Microbead-free Waters Act of 2015, forbidding the use of microbeads in cosmetics. Eight states have enacted other plastic restrictions, and 24 states have passed approximately 330 local plastic bag laws.
Christof Ruehl, a senior research scholar at Columbia University's Center on Global Energy Policy, is sanguine about the effectiveness of these bans and recycling. He and a colleague researched the potential impacts of a modest reduction in the demand for packaging material and a small improvement in plastic recycling. They cited three outcomes. "It brings peak oil demand forward by about five years into the mid- to late 2020s, " said Ruehl. "Secondly, it creates stranded assets because a lot of especially national companies are now heavily investing into new petrochemical facilities, because they believe plastic demand will continue rising. And thirdly—this I found really amazing—the impact of a successful campaign globally against the use of single-use plastics has a larger dent in oil demand than the dent caused by electric cars." In other words, effective regulations on plastic could reduce oil demand by at least as much as the adoption of electric cars 20 years from now.
The CIEL report studied possible solutions to the plastic pollution problem and determined that five measures would reduce greenhouse gas emissions the most and deliver environmental and social benefits:
It's important to bear in mind, però, that even if it were possible to achieve these measures and eliminate all demand for plastic, "You will have to replace the plastic with something else, " said Ruehl. "That something else would use energy and produce carbon emissions. Glass and paper, Per esempio, are very energy-intensive. So in order to get a complete picture, you would have to study these replacements, but no one has done that yet."
Questa storia è stata ripubblicata per gentile concessione dell'Earth Institute, Columbia University http://blogs.ei.columbia.edu.
