Crescente impronta di carbonio della plastica

Le materie plastiche sono utili, economiche ed estremamente popolari. La domanda globale è quadruplicata negli ultimi quarant'anni e si prevede che continui a crescere, con conseguenze negative per l'ambiente e la salute umana. La percezione pubblica della plastica è che sia particolarmente dannosa per l'ambiente alla fine del suo ciclo di vita, ad esempio quando rilascia gas a effetto serra e inquinanti atmosferici quando viene bruciata o inquina l'acqua e il suolo sotto forma di microplastiche.

Anche la ricerca sull'impatto ambientale globale della plastica si è concentrata principalmente sulla fase di smaltimento. Al contrario, esistono solo pochi studi sulla produzione di plastica, che influisce anche sul clima e sulla qualità dell'aria. Tuttavia, analisi approfondite richiedono informazioni dettagliate sulle catene di approvvigionamento e sui processi per comprendere i flussi di materiali ed energia rilevanti.

Determinata l'impronta globale della plastica

"Finora, l'ipotesi semplificativa era che la produzione di plastica richiedesse all'incirca la stessa quantità di combustibile fossile contenuta nella plastica come materia prima - di solito il petrolio grezzo", spiega Livia Cabernard, dottoranda presso l'Technology and Policy, Technology and Policy (ISTP) dell'ETH di Zurigo. Tuttavia, ciò ha chiaramente sottovalutato il peso relativo della produzione rispetto allo smaltimento".

Cabernard fa parte di un team di ricercatori guidato da Stephan Pfister, scienziato senior dell'ISTP, e da Stefanie Hellweg, l'ETH Professor of Ecological System Design presso l'Istituto di ingegneria ambientale. Con un meticoloso lavoro investigativo, il team ha analizzato l'impatto sul clima e sulla salute della catena del valore globale della plastica per un periodo di due decenni.

In uno studio appena pubblicato su pagina esternaNatura Sustainability Nel loro studio, pubblicato sulla rivista "The Global Carbon Footprint of Plastics", gli scienziati mostrano che l'impronta di carbonio globale della plastica è raddoppiata dal 1995 e ammonta a due miliardi di tonnellate di CO₂-equivalente (CO₂e) è stato raggiunto. Ciò corrisponde al 4,5% delle emissioni globali di gas serra ed è superiore a quanto previsto in precedenza. Nello stesso periodo, l'impronta sanitaria globale di plastica a causa dell'inquinamento da particolato è aumentato del 70%, con la conseguente perdita di circa 2,2 milioni di anni di vita in buona salute (DALY) nel 2015.

Carbone per il calore di processo, l'elettricità e come materia prima

Per il loro studio, il team ha determinato le emissioni di gas serra generate durante l'intero ciclo di vita della plastica, dall'estrazione delle risorse fossili alla trasformazione in classi di prodotti e al loro utilizzo fino alla fine del ciclo di vita, compreso il riciclaggio, l'incenerimento e la discarica.

I ricercatori individuano nel boom della produzione di plastica nei Paesi di nuova industrializzazione basati sul carbone, come Cina, India, Indonesia e Sudafrica, la causa principale del crescente bilancio di gas serra della plastica. L'energia e il calore di processo utilizzati per produrre plastica in questi Paesi provengono principalmente dalla combustione del carbone. Inoltre, il carbone viene utilizzato in piccola parte anche come materia prima per le materie plastiche.

"L'impronta di carbonio legata alla plastica del settore dei trasporti cinese, dell'industria elettronica indonesiana e del settore edile indiano è aumentata di oltre 50 volte dal 1995", spiega Cabernard. A livello globale, le emissioni di carbonio nella produzione di pastica sono quadruplicate dal 1995 e ora rappresentano quasi la metà dell'impronta di carbonio globale delle materie plastiche".

Quando il carbone viene bruciato, si producono particelle molto sottili che si accumulano nell'aria. Questo particolato è estremamente dannoso per la salute e può causare asma, bronchite e malattie cardiovascolari. Poiché sempre più carbone viene utilizzato per il calore di processo, per l'elettricità e come materia prima nella produzione di materie plastiche, aumentano anche le conseguenze negative per la salute.

Produzione di plastica sottostimata

A differenza delle stime precedenti, che ipotizzavano quantità uguali di combustibile e di materie prime per la produzione di plastica, i ricercatori dell'ETH dimostrano ora che per la produzione di plastica viene bruciata una quantità di energia fossile doppia rispetto a quella contenuta come materia prima nella plastica.

Ciò ha conseguenze sulla valutazione degli impatti ambientali. "Anche in uno scenario peggiore in cui tutte le plastiche vengono incenerite, la loro produzione fa la parte del leone nelle emissioni totali di gas serra e di particolato", spiega Cabernard. L'intera fase di produzione della plastica è responsabile della maggior parte (96%) dell'impronta di carbonio della plastica.

Approfondimenti grazie a una nuova metodologia

Finora esisteva solo una pubblicazione che analizzava l'impronta di carbonio globale della produzione di materie plastiche. "Tuttavia, questa aveva sottostimato le emissioni di gas serra perché non si poteva tenere conto della crescente dipendenza dal carbone dovuta all'esternalizzazione dei processi di produzione in paesi basati sul carbone", spiega Cabernard.

Per il loro studio, i ricercatori hanno utilizzato un nuovo metodo che Cabernard aveva precedentemente sviluppato nella sua tesi di dottorato sotto la supervisione di Pfister e Hellweg. Si tratta di un'analisi input-output multiregionale che può essere utilizzata per mappare con precisione le catene del valore globali dalla produzione al consumo Chi siamo, paesi o regioni.