Studie: Recycling macht nur einen kleinen Teil der gesamten Treibhausgasemissionen von Kunststoff aus

Jan 14, 2024

Die vom REMADE-Institut finanzierte Forschung ergab, dass mehrere gängige Polymere im Laufe ihres gesamten Lebenszyklus für etwa 1,5 % aller Treibhausgasemissionen in den USA verantwortlich sind. | rochariberio/Shutterstock

Wenn Kunststoffprodukte das Ende ihrer Lebensdauer erreichen, ist der Großteil ihrer Klimaschäden bereits angerichtet, so eine Studie, die erneut bestätigt, dass mit Kunststoffen verbundene Treibhausgase hauptsächlich bei der Herstellung, dem Versand und der Formgebung von Primärharzen entstehen.

Die vom REMADE-Institut finanzierte Studie wurde kürzlich in der Zeitschrift ACS Sustainable Chemistry & Engineering veröffentlicht.

Während sich die breitere gesellschaftliche Diskussion über Kunststoffe weiterentwickelt, werden die Klimaauswirkungen des Materials viel diskutiert, sowohl im Hinblick auf die schädlichen Umweltauswirkungen der Produktion als auch im Hinblick auf die Energie- und Emissionsvorteile, die sich aus der Verwendung von Kunststoffen ergeben können.

Interessengruppen haben auch versucht, die Umweltauswirkungen zu vergleichen, die mit verschiedenen Formen des End-of-Life-Managements verbunden sind.

Die von REMADE finanzierte Studie konzentrierte sich auf PET, HDPE, LDPE/LLDPE und PP in den USA. Sie stellte fest, dass der gesamte Lebenszyklus dieser Polymere etwa 100,6 Millionen Tonnen Kohlendioxidäquivalentemissionen pro Jahr verursachte (die Studie verwendete 2019 als). ein Basisjahr). Das sind etwa 1,5 % der gesamten Treibhausgasemissionen (THG) der USA.

Von diesen 100,6 Millionen Tonnen CO2-äquivalenten Emissionen stammten 58,0 % aus der Produktion von Neuharz, 29,3 % aus Halbfertigungsprozessen (im Wesentlichen Extrudieren und Formen des Harzes), 7,7 % aus dem End-of-Life-Management und 5,0 % stammten aus dem Transport innerhalb der USA

In der Kategorie „Transport“ und im Vergleich zur Gesamtmenge verursachte der Versand von Harz 2,6 % der Gesamtemissionen, der Versand von Halbfertigwaren (z. B. extrudierte oder geformte Produkte) 2,3 % und der Transport von recycelten Harzen im ganzen Land 0,1 % der gesamten Lebensdauer von Kunststoffen Zyklusemissionen.

Es sollte auch beachtet werden, dass in der Studie die Auswirkungen von Plastikmüll im Meer und an Land erwähnt werden, der Schwerpunkt jedoch auf dem Energieverbrauch und den Auswirkungen von Treibhausgasen liegt.

Den Untersuchungen zufolge wurden 77 % des im End-of-Life-Strom erzeugten PET- und Polyolefinmaterials auf der Mülldeponie abgelagert, 16 % verbrannt und 7 % recycelt.

Bei der Bewertung, wie stark jeder dieser End-of-Life-Pfade zu den Gesamtemissionen von Kunststoffen beitrug, erwies sich die Verbrennung als der härteste Faktor.

Bezogen auf die kumulierten CO2-Emissionen von 100,6 Millionen Tonnen Kunststoff entfielen 6,1 % auf die Verbrennung mit Energierückgewinnung, 1,0 % auf das mechanische Recycling, 0,4 % auf die Deponierung und 0,1 % auf das Sammeln/Sortieren/Ballenpressen.

Müllverbrennungsanlagen erzeugen Strom und gleichen theoretisch den Bedarf an kohlenstoffintensiveren Kraftwerken aus.

Die Studie ergab jedoch, dass die Energiegewinnung aus Abfall selbst unter Berücksichtigung des erzeugten Stroms am meisten zu den Treibhausgasemissionen beiträgt, was wahrscheinlich darauf zurückzuführen ist, dass Anlagen zur Energiegewinnung aus Abfall einen niedrigen Wirkungsgrad bei der Stromumwandlung haben.

Was die Deponierung betrifft, stellte die Studie fest, dass Kunststoff zwar als potenziell recycelter Rohstoff verschwendet wird, wenn er auf der Mülldeponie landet, dieser jedoch keinen biologisch abbaubaren Kohlenstoff enthält.

Daher stehen die in der Studie aufgeführten deponiebedingten Emissionen im Zusammenhang mit der Sammlung und dem Transport des Abfalls zur Deponie sowie dem Betrieb der Deponieausrüstung und sind nicht das Ergebnis der Zersetzung des Kunststoffs im Laufe der Zeit.

Abgesehen davon kann deponierter Kunststoff indirekt mehr Treibhausgasemissionen verursachen, da dies wahrscheinlich zu einer höheren Produktion von Neuplastik führt, wo der Großteil der klimaschädlichen Gase entsteht, heißt es in der Studie.

„In unserem vorherigen Systemanalysemodell für PET-Flaschen haben wir gezeigt, dass die Deponierung von Kunststoffen zur Beschaffung von mehr fossilem Neukunststoff führt, was zu höheren Treibhausgasemissionen führt“, heißt es in dem Bericht.

Die Studie berührt ein Thema, das derzeit in den USA stark diskutiert wird: ob die Förderung des Recyclings die einzige Lösung zur Reduzierung der Umweltauswirkungen von Kunststoffen ist oder ob die Einschränkung der Produktion von Neukunststoffen Teil der Gleichung sein sollte.

Die Demokraten im Kongress haben kürzlich einen Gesetzentwurf eingebracht, der den Bau von Kunststofffabriken stoppen würde, und verwiesen auf eine Reihe von Gesundheits- und Umweltauswirkungen bei der Kunststoffproduktion. Die Gesetzgebung löste jedoch einen Aufschrei bei Interessenvertretern der Kunststoffindustrie aus, die keine Beschränkungen bei der Produktion und dem Verkauf von Kunststoffen sehen wollen und argumentieren, dass Kunststoffe Treibhausgasvorteile mit sich bringen, die Ersatzmaterialien nicht bieten.

Der REMADE-Bericht argumentiert seinerseits, dass die Gewährleistung einer nachhaltigeren Lieferkette und vorteilhafter wirtschaftlicher und sozialer Ergebnisse den Rückgriff auf eine Reihe von Faktoren erfordert, einschließlich, aber nicht ausschließlich, des Recyclings.

„Es wird vielfach behauptet, dass die Kreislaufwirtschaft ein Konzept sei, das großes Potenzial birgt, Wirtschaftswachstum von Umweltschäden zu entkoppeln“, heißt es in dem Dokument abschließend. „Eine Kreislaufwirtschaft für Kunststoffe garantiert jedoch möglicherweise keine nachhaltigere Lieferkette mit geringeren Auswirkungen auf die Umwelt und positiven wirtschaftlichen und gesellschaftlichen Ergebnissen. Die Nachhaltigkeit einer künftigen Kreislaufwirtschaft für Kunststoffe in den Vereinigten Staaten wird von der Art des Kunststoffs abhängen.“ Materialflüsse, die Rohstoffquellen für die Kunststoffproduktion (ob fossilen Ursprungs oder aus Biomasse) und die Prozesse, die Kunststoffharze in ausreichendem Umfang und in ausreichender Qualität zurückgewinnen und recyceln.“

Zu dem Bericht trugen Forscher der Michigan Technological University, Resource Recycling Systems (RRS), der Yale University, des Idaho National Laboratory und Chemstations, Inc. bei.

Die Bemühungen wurden vom REMADE Institute finanziert, einer öffentlich-privaten Partnerschaft, die vom US-Energieministerium ins Leben gerufen wurde und am Rochester Institute of Technology im Bundesstaat New York angesiedelt ist.