Die Plastikverschmutzungskrise, die unsere Ozeane überwältigt, ist auch eine bedeutende und wachsende Bedrohung für das Erdklima. Auf dem derzeitigen Niveau bedrohen die Treibhausgasemissionen aus dem Kunststofflebenszyklus die Fähigkeit der Weltgemeinschaft, den globalen Temperaturanstieg unter 1,5 ° C zu halten. (Lesen Sie den vollständigen Bericht.)

Wenn die Kunststoffproduktion und —nutzung wie derzeit geplant wachsen, könnten diese Emissionen bis 2030 1,34 Gigatonnen pro Jahr erreichen – das entspricht den Emissionen von mehr als 295 neuen 500-Megawatt-Kohlekraftwerken. Bis 2050 könnte die Kumulierung dieser Treibhausgasemissionen aus Kunststoff über 56 Gigatonnen erreichen – 10-13 Prozent des gesamten verbleibenden Kohlenstoffbudgets.

Fast jedes Stück Plastik beginnt als fossiler Brennstoff, und Treibhausgase werden in jeder Phase des Kunststofflebenszyklus emittiert: 1) Gewinnung und Transport fossiler Brennstoffe, 2) Raffination und Herstellung von Kunststoffen, 3) Umgang mit Kunststoffabfällen und 4) Die anhaltenden Auswirkungen von Kunststoff, sobald er unsere Ozeane, Wasserstraßen und Landschaften erreicht.

Dieser Bericht untersucht jede dieser Phasen des Kunststofflebenszyklus, um die Hauptquellen von Treibhausgasemissionen, Quellen ungezählter Emissionen und Unsicherheiten zu identifizieren, die wahrscheinlich zu einer Unterschätzung der Klimaauswirkungen von Kunststoff führen. Der Bericht vergleicht die Schätzungen der Treibhausgasemissionen mit den globalen Kohlenstoffbudgets und Emissionsverpflichtungen und untersucht, wie sich aktuelle Trends und Projektionen auf unsere Fähigkeit auswirken werden, vereinbarte Emissionsziele zu erreichen. Dieser Bericht stellt Daten wie Downstream-Emissionen und zukünftige Wachstumsraten zusammen, die bisher in weit verbreiteten Klimamodellen nicht berücksichtigt wurden. Diese Bilanz zeichnet ein düsteres Bild: Die Verbreitung von Plastik bedroht unseren Planeten und das Klima auf globaler Ebene.

Aktuelle Treibhausgasemissionen aus dem Kunststofflebenszyklus bedrohen unsere Fähigkeit, die globalen Klimaziele zu erreichen

Im Jahr 2019 werden durch die Produktion und Verbrennung von Kunststoff mehr als 850 Millionen Tonnen Treibhausgase in die Atmosphäre gelangen — das entspricht den Emissionen von 189 Fünfhundert-Megawatt-Kohlekraftwerken. Gegenwärtig bedrohen diese Treibhausgasemissionen aus dem Kunststofflebenszyklus die Fähigkeit der Weltgemeinschaft, die Kohlenstoffemissionsziele zu erreichen.

Gewinnung und Transport

Bei der Gewinnung und dem Transport fossiler Brennstoffe zur Herstellung von Kunststoff entstehen erhebliche Treibhausgase. Zu den Quellen gehören direkte Emissionen wie Methanleckagen und -abfackeln, Emissionen aus der Kraftstoffverbrennung und der Energieverbrauch bei Bohrungen nach Öl oder Gas sowie Emissionen, die durch Landstörungen verursacht werden, wenn Wälder und Felder für Bohrlöcher und Pipelines gerodet werden.

Allein in den Vereinigten Staaten betrugen die Emissionen aus der Gewinnung und dem Transport fossiler Brennstoffe (hauptsächlich Frackgas), die der Kunststoffproduktion zugeschrieben wurden, im Jahr 2015 mindestens 9,5 bis 10.5 Millionen Tonnen CO2-Äquivalente (CO2e) pro Jahr. Außerhalb der USA, wo Öl der primäre Rohstoff für die Kunststoffproduktion ist, entfallen rund 108 Millionen Tonnen CO2e pro Jahr auf die Kunststoffproduktion, hauptsächlich durch Extraktion und Raffination.

Veredelung und Herstellung

Die Kunststoffveredelung gehört zu den treibhausgasintensivsten Branchen im verarbeitenden Gewerbe – und zu den am schnellsten wachsenden. Die Herstellung von Kunststoffen ist sowohl energieintensiv als auch emissionsintensiv und erzeugt erhebliche Emissionen durch das Cracken von Alkanen zu Olefinen, die Polymerisation und Plastifizierung von Olefinen zu Kunststoffharzen und andere chemische Raffinationsprozesse. im Jahr 2015 produzierten 24 Ethylenanlagen in den USA 17,5 Millionen Tonnen CO2e und emittierten damit so viel CO2 wie 3,8 Millionen PKW. im Jahr 2015 betrugen die Emissionen aus dem Cracken zur Herstellung von Ethylen weltweit 184,3–213,0 Millionen Tonnen CO2e, was 45 Millionen Pkw entspricht, die ein Jahr lang gefahren wurden. Diese Emissionen steigen rasant: Ein neuer Shell-Ethan-Cracker, der in Pennsylvania gebaut wird, könnte jedes Jahr bis zu 2,25 Millionen Tonnen CO2e ausstoßen; Eine neue Ethylenanlage in der Raffinerie von ExxonMobil in Baytown, Texas, könnte bis zu 1,4 Millionen Tonnen freisetzen. Die jährlichen Emissionen allein dieser beiden neuen Anlagen würden fast 800.000 Neuwagen auf die Straße bringen. Sie sind jedoch nur zwei von mehr als 300 neuen und erweiterten petrochemischen Projekten, die allein in den USA gebaut werden — hauptsächlich zur Herstellung von Kunststoff und Kunststoffrohstoffen.

Abfallwirtschaft

Kunststoff wird hauptsächlich deponiert, recycelt oder verbrannt — jedes davon verursacht Treibhausgasemissionen. Die Deponierung emittiert absolut am wenigsten Treibhausgase, obwohl sie erhebliche andere Risiken birgt. Recycling hat ein moderates Emissionsprofil, verdrängt jedoch neuen Neukunststoff auf dem Markt, was es aus Emissionssicht vorteilhaft macht. Die Verbrennung führt zu extrem hohen Emissionen und ist der Haupttreiber der Emissionen aus der Kunststoffabfallwirtschaft. weltweit wird der Einsatz von Verbrennung in der Kunststoffabfallwirtschaft in den kommenden Jahrzehnten dramatisch zunehmen.

Die US-Emissionen aus der Kunststoffverbrennung im Jahr 2015 werden auf 5,9 Millionen Tonnen CO2e geschätzt. Für Kunststoffverpackungen, die 40 Prozent des Kunststoffbedarfs ausmachen, beliefen sich die globalen Emissionen aus der Verbrennung dieser speziellen Art von Kunststoffabfällen im Jahr 2015 auf 16 Millionen Tonnen CO2e. Diese Schätzung berücksichtigt nicht 32 Prozent der Kunststoffverpackungsabfälle, von denen bekannt ist, dass sie nicht bewirtschaftet werden, offene Verbrennung von Kunststoff, Verbrennung ohne Energierückgewinnung oder andere Praktiken, die weit verbreitet und schwer zu quantifizieren sind.

Kunststoff in der Umwelt

Kunststoff, der nicht verwaltet wird, landet in der Umwelt, wo er weiterhin Klimaauswirkungen hat, wenn er sich verschlechtert. Die Bemühungen, diese Emissionen zu quantifizieren, befinden sich noch in einem frühen Stadium, aber eine erste Studie hat gezeigt, dass Kunststoff an der Meeresoberfläche kontinuierlich Methan und andere Treibhausgase freisetzt und dass diese Emissionen zunehmen, wenn Kunststoff weiter abgebaut wird. Aktuelle Schätzungen beziehen sich nur auf ein Prozent des Plastiks an der Meeresoberfläche. Die Emissionen der 99 Prozent des Plastiks, die unter der Meeresoberfläche liegen, können noch nicht genau abgeschätzt werden. Bezeichnenderweise zeigte diese Forschung, dass Kunststoff an den Küsten, Flussufern und Landschaften Treibhausgase mit einer noch höheren Rate freisetzt.

Mikroplastik in den Ozeanen kann auch die Fähigkeit des Ozeans beeinträchtigen, Kohlendioxid zu absorbieren und zu binden. Die Ozeane der Erde haben seit Beginn des Industriezeitalters 20-40 Prozent des gesamten anthropogenen Kohlenstoffausstoßes absorbiert. Mikroskopisch kleine Pflanzen (Phytoplankton) und Tiere (Zooplankton) spielen eine entscheidende Rolle in der biologischen Kohlenstoffpumpe, die Kohlenstoff an der Meeresoberfläche aufnimmt und in die tiefen Ozeane transportiert, um zu verhindern, dass er wieder in die Atmosphäre gelangt. Auf der ganzen Welt wird dieses Plankton mit Mikroplastik kontaminiert. Laborexperimente legen nahe, dass diese Plastikverschmutzung die Fähigkeit von Phytoplankton verringern kann, Kohlenstoff durch Photosynthese zu fixieren. Sie schlagen auch vor, dass Plastikverschmutzung die Stoffwechselraten, den Fortpflanzungserfolg und das Überleben von Zooplankton reduzieren kann, das den Kohlenstoff in die Tiefsee überträgt. Die Erforschung dieser Auswirkungen steckt noch in den Kinderschuhen, aber frühe Anzeichen dafür, dass Plastikverschmutzung die größte natürliche Kohlenstoffsenke der Welt beeinträchtigen könnte, sollten Anlass zu sofortiger Aufmerksamkeit und ernsthafter Besorgnis geben.

Die Ausweitung der Kunststoffproduktion und das Emissionswachstum werden die Klimakrise verschärfen

Die Pläne der Kunststoff- und petrochemischen Industrie, die Kunststoffproduktion auszuweiten, drohen die Klimaauswirkungen von Kunststoff zu verschärfen und könnten eine Begrenzung des globalen Temperaturanstiegs auf 1,5 ° C unmöglich machen. wenn die Produktion, Entsorgung und Verbrennung von Kunststoff ihren derzeitigen Wachstumskurs fortsetzen, könnten diese globalen Emissionen bis 2030 1,34 Gigatonnen pro Jahr erreichen — das entspricht mehr als 295 Fünfhundert-Megawatt-Kohlekraftwerken. Bis 2050 könnte die Kunststoffproduktion und -verbrennung 2 emittieren.8 Gigatonnen CO2 pro Jahr, so viel Emissionen wie 615 Fünfhundert-Megawatt-Kohlekraftwerke.

Entscheidend ist, dass sich diese jährlichen Emissionen im Laufe der Zeit in der Atmosphäre ansammeln. Um ein Überschreiten des 1,5 ° C-Ziels zu vermeiden, müssen die globalen Treibhausgasemissionen innerhalb eines verbleibenden (und schnell rückläufigen) Kohlenstoffbudgets von 420-570 Gigatonnen Kohlenstoff bleiben.

Wenn sich das Wachstum der Kunststoffproduktion und -verbrennung wie vorhergesagt fortsetzt, werden ihre kumulierten Treibhausgasemissionen bis 2050 über 56 Gigatonnen CO2e oder zwischen 10 und 13 Prozent des gesamten verbleibenden Kohlenstoffbudgets betragen. Als dieser Bericht veröffentlicht wurde, zwangen neue Forschungen in Nature Climate Change diese Ergebnisse zurück und kamen zu ähnlichen Schlussfolgerungen, während weniger konservative Annahmen angewendet wurden, die darauf hindeuten, dass die Auswirkungen bis 2050 bis zu 15 Prozent betragen könnten. Bis 2100 würden äußerst konservative Annahmen zu kumulierten Kohlenstoffemissionen aus Kunststoff von fast 260 Gigatonnen oder weit über der Hälfte des Kohlenstoffbudgets führen.

Dringende, ehrgeizige Maßnahmen sind erforderlich, um die Klimaauswirkungen von Kunststoff zu stoppen

Zu den vorrangigen Maßnahmen, die die Treibhausgasemissionen aus dem Kunststofflebenszyklus sinnvoll reduzieren und auch positive Vorteile für soziale oder ökologische Ziele haben, gehören:

• beendigung der Produktion und Verwendung von Einweg-Kunststoff;
• Stopp der Entwicklung neuer öl-, Gas- und petrochemischer Infrastrukturen;
• Förderung des Übergangs zu abfallfreien Gemeinschaften;
• Umsetzung der erweiterten Herstellerverantwortung als kritischer Bestandteil der Kreislaufwirtschaft; und
• Annahme und Durchsetzung ehrgeiziger Ziele zur Reduzierung der Treibhausgasemissionen aus allen Sektoren, einschließlich der Kunststoffproduktion.

Ergänzende Maßnahmen können die Treibhausgasemissionen von Kunststoffen und die Auswirkungen von Kunststoffen auf die Umwelt und / oder die Gesundheit verringern, bleiben jedoch hinter den Emissionsreduktionen zurück, die zur Erreichung der Klimaziele erforderlich sind. zum Beispiel kann die Verwendung erneuerbarer Energiequellen die mit Kunststoff verbundenen Energieemissionen reduzieren, wird jedoch weder die erheblichen Prozessemissionen aus der Kunststoffproduktion beheben noch die Emissionen aus Kunststoffabfällen und -verschmutzung stoppen. Schlimmer noch, Low-Ambition-Strategien und falsche Lösungen (wie biobasierte und biologisch abbaubare Kunststoffe) können die Treibhausgasauswirkungen von Kunststoffen auf den Lebenszyklus nicht angehen oder möglicherweise verschlimmern und andere Umwelt- und Gesundheitsauswirkungen verschärfen.

Letztendlich ist jede Lösung, die die Produktion und Verwendung von Kunststoffen reduziert, eine starke Strategie zur Bewältigung der Klimaauswirkungen des Kunststofflebenszyklus. Diese Lösungen erfordern dringende Unterstützung durch politische Entscheidungsträger und philanthropische Geldgeber sowie Maßnahmen globaler Basisbewegungen. Nichts weniger als die Expansion der Petrochemie- und Kunststoffproduktion zu stoppen und fossile Brennstoffe im Boden zu halten, wird die sichersten und effektivsten Reduktionen der Klimaauswirkungen des Kunststofflebenszyklus bewirken.