brinmax

Узнать больше о как Statista может поддержать ваш бизнес.

PlasticsEurope (PEMRG). (20 декабря 2021 г.). Распределение мирового производства пластиковых материалов в 2020 г. по регионам [График]. В Статистике. Получено 8 февраля 2022 г. с https://www.statista.com/statistics/281126/global-plastics-production-share-of-various-countries-and-regions/

PlasticsEurope (PEMRG). «Распределение мирового производства пластиковых материалов в 2020 году по регионам». Диаграмма. 20 декабря 2021 г. Статистика. По состоянию на 8 февраля 2022 г. https://www.statista.com/statistics/281126/global-plastics-production-share-of-various-countries-and-regions/

PlasticsEurope (PEMRG). (2021). Распределение мирового производства пластиковых материалов в 2020 году по регионам. Статистика. Statista Inc.. По состоянию на 8 февраля 2022 г. «Распределение мирового производства пластиковых материалов в 2020 году по регионам». Statista, Statista Inc., 20 декабря 2021 г., https://www.statista.com/statistics/281126/global-plastics-production-share-of-various-countries-and-regions/

PlasticsEurope (PEMRG), Distribution мирового производства пластиковых материалов в 2020 году по регионам Statista, https://www.statista.com/statistics/281126/global-plastics-production-share-of-various-countries-and-regions/ (последнее посещение 8 февраля 2022 г.)

Как индустрия ископаемого топлива продвигает пластик в мире

Мы Вы находитесь в середине энергетического перехода. Возобновляемая энергия и электромобили дешевеют, энергосистема становится зеленее, а нефтегазовые компании нервничают.

Вот почему гиганты, работающие на ископаемом топливе, рассматривают нефтехимию и, в частности, пластмассы как свой следующий крупный рынок роста.

«Пластмассы — это план Б для индустрии ископаемого топлива», — сказала Джудит Энк, основатель и президент некоммерческой группы по защите интересов Beyond Plastics.

По данным Международного энергетического агентства, к середине века пластмассы, которые производятся из ископаемого топлива, будут обеспечивать почти половину роста спроса на нефть. Это превосходит даже такие отрасли, которые трудно обезуглероживать, такие как авиация и судоходство.

«Каждая компания, которая в настоящее время занимается производством пластика, если вы посмотрите на их капитальные бюджеты на следующие два-три года, все они говорят о планах расширения», — сказал Рамеш Рамачандран, генеральный директор инициативы No Plastic Waste. от фонда Minderoo Foundation, который работает над созданием рыночного подхода к безотходной пластиковой экономике.

Тем не менее, большая часть развитого мира уже наводнена пластиком. Таким образом, компании, занимающиеся ископаемым топливом, и нефтехимические компании полагаются на развивающиеся экономики Азии и Африки в качестве движущей силы роста.

Пластик наводняет развивающийся мир

Алан Гелдер из Wood Mackenzie прогнозирует, что каждый год до 2050 года рынок нефтехимических продуктов, которые используются для производства пластмасс и других продуктов, будет увеличиваться на 10 миллионов метрических тонн в год. Он говорит, что большая часть этого будет отправлена ​​за границу.

«Мы не ожидаем роста спроса в США.S., но это могут быть места, где строятся объекты для удовлетворения растущего глобального спроса».

Санитарный работник справляется с потоком пластиковых бутылок в центре переработки в Сербии

Getty Images

Вместе с ближневосточными нефтяными гигантами как Катар, Саудовская Аравия и ОАЭ, Соединенные Штаты являются ведущим производителем и экспортером пластикового сырья и полимеров, а Азия в целом и Китай в частности являются крупнейшими импортерами этих пластиковых строительных блоков.

Но Энк сомневается, что потребители на самом деле хотят больше пластика. «Так что же движет этим, так это избыток фракционированного газа и объединение топливной промышленности с химической промышленностью, чтобы производить все больше и больше пластика».

Действительно, опрос Ipsos, в котором приняли участие более 19 000 взрослых, показал, что 71% потребителей во всем мире хотят запретить одноразовый пластик.

Какими бы непопулярными они ни были сегодня, пластик стал вездесущим не просто так.

«Нефтехимические компании фантастически хороши в том, что они делают, с точки зрения легкости, гибкости, долговечности и универсальности», — сказал Гелдер.И отчасти благодаря субсидиям на ископаемое топливо, они также, как правило, являются самым дешевым доступным вариантом.

Проблема в том, что большая часть пластика оказывается на свалках или в виде мусора на суше или в море. Только 9% всего когда-либо произведенного пластика было переработано, потому что, как правило, производство первичного пластика является самым дешевым вариантом.

Раньше Китай выгодно перерабатывал большую часть мирового пластика, но в 2018 году прекратил прием импорта пластиковых отходов, поскольку большая их часть была слишком загрязнена, чтобы ее можно было использовать повторно. Так что теперь эти отходы направляются в более бедные страны, у которых нет инфраструктуры для их обработки или переработки.

Африка столкнулась с четырехкратным увеличением импорта пластиковых отходов в 2019 году, через год после того, как Китай закрыл свои двери. Пластик также наводнил Индию, Малайзию, Таиланд, Индонезию и Вьетнам, которые с тех пор ввели свои собственные ограничения на импорт. Но США все равно отправляют туда свои отходы.

Вредное воздействие

Между тем, бытовое нефтехимическое строительство часто оказывает вредное воздействие на сообщества, в которых расположены эти заводы, поскольку заводские загрязнители могут воздействовать на окружающий воздух, воду и почву.

«Таким образом, это делает производство пластика и пластика очень серьезной проблемой экологической справедливости, — сказал Энк, — потому что это нефтехимическое наращивание происходит в малообеспеченных и цветных сообществах, в основном в Техасе, Луизиане, Огайо и Пенсильвании».

Шэрон Лавин хорошо разбирается в этих вопросах. Она живет в округе Сент-Джеймс, штат Луизиана, на участке реки Миссисипи, который часто называют «Аллеей рака». Здесь находится более 150 нефтехимических и нефтеперерабатывающих заводов, а повышенное загрязнение воздуха в этом районе связано с более высоким уровнем заболеваемости раком в бедных общинах.

Знаки протеста против строительства нефтехимического завода Formosa Plastics в округе Сент-Джеймс, штат Луизиана

Getty Images

«Я узнал, что растения отравляют нас, вызывая у нас болезни и рак, в основном рак», — Лавин. сказал. «А потом я узнал, что, когда они приходят сюда, они никого не нанимают из Сент-Джеймса».

В 2018 году она основала Rise St. James с целью остановить нефтехимическую экспансию. Организация успешно остановила строительство $1.25 миллиардов завод по производству пластмасс Wanhua Chemical, и в настоящее время борется за то, чтобы предотвратить строительство завода Formosa Plastics в 5-м районе, где живет Лавин. Тем не менее, похоже, что этот проект будет продолжен.

5-й округ на 91% состоит из черных.

«Однажды они хотели построить завод в Белом квартале, и приходской совет проголосовал против этого. Они сказали нет», — сказала Лавин. Но когда аналогичные заводы были предложены в 5-м округе, она сказала, что они были одобрены.

В целом, по оценке аналитического центра Carbon Tracker, ориентированного на климат, внешние эффекты производства пластмасс составляют от 800 до 1400 долларов на метрическую тонну произведенной пластмассы, включая выбросы CO2, загрязнение воздуха, управление отходами и усилия по очистке океана.

Неопределенное будущее

Несмотря на то, что производители готовятся к росту, есть много признаков того, что пластмассы сами по себе не могут спасти отрасль ископаемого топлива.

Например, недавно в Европе вступила в силу Директива ЕС по одноразовым пластикам, которая призвана значительно сократить количество производимого первичного пластика.

Он предписывает, чтобы к 2025 году все бутылки для напитков, изготовленные из ПЭТ-пластика, содержали не менее 25% переработанного содержимого, запрещает широкий спектр одноразовых продуктов и внедряет схему расширенной ответственности производителей, которая заставляет производителей пластмасс покрывать стоимость управление отходами и уборка.

Рамачандран ожидает, что это приведет к глобальным изменениям в способах изготовления пластиковой упаковки.

«Я думаю, что в течение года, максимум двух, в Европе вы наверняка увидите обязательное переработанное содержимое во всей упаковке. И как только это произойдет, это будет похоже на калифорнийские нормы пробега. чтобы иметь один пакет для Европы и другой пакет для других частей мира.Так что я думаю, что это, несомненно, ускорится и распространится повсюду.

Мэн и Орегон также недавно ввели законы EPR, которые обязывают производителей пластмасс платить за программы переработки, и другие штаты, включая Калифорнию и Нью-Йорк, хотят последовать их примеру.

Корпорации тоже демонстрируют признаки перемен. На Ассамблее более 70 компаний призвали к глобальному соглашению о сокращении производства пластмасс и отделении его от ископаемого топлива. Среди подписавших договор компаний AMCOR, один из крупнейших в мире производителей пластиковой упаковки, и такие крупные бренды, как Unilever, Walmart, Pepsi и Coke.

«Я не ожидаю, что ExxonMobil или Dow DuPont изменятся. Я действительно ожидаю, что крупные бренды, покупающие всю эту пластиковую упаковку, изменятся быстро», — сказал Энк.

Наконец, пластмассы представляют собой гораздо меньший сегмент рынка, чем нефть и газ. Нефтехимия составила всего 13% выручки ExxonMobil в 2020 году и 6,5% выручки Shell в 2020 году.

«Так что, если вы скажете, что мы внезапно перестанем ездить на легковых автомобилях, работающих на бензине, и попытаемся перенаправить все эти материалы на нефтехимию, то вы просто затопите нефтехимический рынок и снизите его привлекательность и прибыльность», — пояснил Гелдер. .

По сути, индустрия пластмасс слишком мала, чтобы удерживать нефтяные и газовые компании на плаву, даже если спрос будет продолжать расти.

Таким образом, в то время как пластмассы извлекают выгоду из огромной силы лобби ископаемого топлива, масштабы нефтехимической промышленности в сочетании с законодательными и корпоративными усилиями по сдерживанию нового производства пластмассы означают, что ставка нефтегазовой промышленности на пластмассы может не оправдаться. как они надеются.

Посмотрите видео, чтобы узнать больше.

Призыв к глобальному соглашению о прекращении производства «чистого» пластика к 2040 году | Пластмассы

Чтобы поэтапно отказаться от производства «первичного» или нового пластика к 2040 году, необходимо заключить обязывающее глобальное соглашение, заявили ученые.

Решением проблемы пластикового загрязнения в океанах и на суше могло бы стать всемирное соглашение об ограничениях и контроле, говорится в специальном отчете в журнале Science.

С 1950-х годов было произведено около 8 миллиардов тонн пластика. Эффекты есть везде. Один из авторов отчета, Нильс Саймон, сказал: «Пластик повсеместно встречается во всем мире во все возрастающих количествах, в том числе в земной среде и даже внутри человеческого тела».

Авторы говорят, что те самые свойства, которые сделали пластик важным современным материалом, также делают его серьезной угрозой для окружающей среды.

Science старший редактор Джесси Смит пишет: «Что касается многих новых технологий, их разработка и распространение происходили без учета их воздействия, но теперь невозможно отрицать их темную сторону, поскольку мы сталкиваемся с быстро растущей проблемой пластикового загрязнения.

«Время предотвращения загрязнения пластиком давно прошло, однако время изменить будущее пластика в нашем мире настало».

В отчете содержится призыв к новому глобальному соглашению, «охватывающему весь жизненный цикл пластика, от добычи сырья, необходимого для его производства, до его унаследованного загрязнения».

Наибольшая доля пластиковых отходов приходится на упаковочные материалы (47%), на текстиль приходится 14%, а на транспорт — 6%.

Каждый год 3% мировых пластиковых отходов попадает в океаны; в 2010 году это составило около 8 млн тонн пластика.

Тем не менее, производство пластика продолжает расти. В 2019 году было произведено 368 млн тонн новых или первичных пластиков. К 2050 году производство нового пластика из ископаемого топлива может потреблять 10-13% оставшегося мирового углеродного бюджета, допустимого для обеспечения повышения температуры не более чем до 1.5C выше доиндустриального уровня, как того требует Парижское соглашение по климату.

Саймон призывает заключить глобальный договор, имеющий обязательную силу:

• Поэтапный отказ от производства нового или первичного пластика к 2040 году.

• Создание экономики замкнутого цикла для пластика, стимулирование повторного использования и повторного заполнения, а также устранение значительных объемов пластикового загрязнения.

• Начать очистку от пластиковых отходов по всему миру.

«Пластиковое загрязнение представляет собой значительную, хотя и не до конца изученную, угрозу для окружающей среды, видов и среды обитания, а также для культурного наследия», — сказал Саймон.«Его социальные последствия включают вред здоровью человека, особенно среди уязвимых сообществ, и сопряжены со значительными экономическими издержками, затрагивающими особенно регионы, зависящие от туризма.

«Для решения этих проблем требуется преобразующий подход, который способствует мерам по сокращению производства первичных пластиковых материалов и включает справедливые шаги к безопасной и безотходной экономике для пластмасс».

Очистка обширного следа пластиковых отходов, разбросанных по всему миру, требует устранения засоров в водоемах, водостоках и канализационных коллекторах во многих развивающихся странах, где нет услуг по сбору мусора, и где необходимо создание и расширение услуг по управлению отходами. Производители пластика также должны будут внести свой вклад в финансирование уборки в некоторых странах.

Воздействие пластикового загрязнения на окружающую среду может привести к необратимым негативным последствиям, предупреждают авторы доклада.

Мэтью МакЛеод и его коллеги предупредили, что загрязнение океанов и суши пластиком достигло таких масштабов, с которыми не может справиться никакая очистка, особенно когда это затрагивает отдаленные районы. По их словам, необходимо максимально быстро и всесторонне сократить выбросы пластика в окружающую среду.

Отчет неправительственной организации Tearfund за прошлый год показал, что всего четыре компании, Coca-Cola, PepsiCo, Nestlé и Unilever, несут ответственность за более чем полмиллиона тонн пластикового загрязнения в шести развивающихся странах каждый год, что достаточно для покрытия 83 футбольных полей. ежедневно.

Авторы отчета Сара Какаделлис и Глория Розетто говорят, что пластиковые отходы плохо управляются и что к 2050 году до 12 000 млн тонн этих отходов, вероятно, скопятся на свалках или в окружающей среде.

Последние данные об экспорте пластиковых отходов показывают, что запрет на экспорт пластика в страны, не входящие в ОЭСР, с января 2021 года малоэффективен. Данные Basel Action Network показывают, что ЕС увеличил экспорт пластиковых отходов с 30 млн кг в месяц в январе 2021 года до 41,1 млн кг в месяц в марте 2021 года. Япония также увеличила экспорт с 22 млн кг в месяц в январе 2021 года до 51,4 млн кг в месяц. в марте 2021 года.

Скандалы с экспортом пластиковых отходов в развивающиеся страны стали одним из примеров неудачи механической переработки как решения проблемы пластикового загрязнения, заявили Какаделлис и Розетто.

«Технологии сами по себе не решат и не смогут решить кризис пластикового загрязнения», — заявили авторы. «Универсального решения для многогранной природы пластикового загрязнения не существует. Вместо этого ответ заключается в сочетании подходов… от сильной нормативно-правовой базы и инвестиций в эффективную инфраструктуру сбора и управления отходами до разработки химии полимеров, проектирования жизненного цикла и поведения потребителей».

Нефтяные компании рекордными темпами вкладывают деньги в производство пластмассы на ископаемом топливе – новое исследование

Посещая современный нефтехимический завод, чувствуешь себя невероятно маленьким.Непрестанно ревут огромные компрессоры, высоко над головой возвышаются дистилляционные колонны, большие трубопроводы, наполненные нефтью и газом, пересекают площадку. Тепло исходит из смотровых люков в печах, в которых углеводороды нагреваются до 850°С, чтобы молекулы растрескивались. Легко заблудиться в переулках воздуховодов и труб, которые для неопытного глаза выглядят одинаково.

Большие танкеры швартуются у причала для разгрузки нефти и газа, а на другом конце отходят грузовики, наполненные пластиковыми гранулами.Высокие дымоходы выпускают большие шлейфы дымовых газов от сжигания газа и нежелательных побочных продуктов, используя энергию для запуска процессов на заводе. Ночью факел следит за растением, как яркий глаз. Здесь происходит сжигание газов в случае аварийной ситуации или неожиданного отключения частей установки. Он всегда горит маленьким пламенем.

Во всем мире, круглосуточно, пластмассы, которые мы используем каждый день, производятся на таких предприятиях в почти непостижимых масштабах.Масштабы настолько велики, что некоторые предполагают, что мы сейчас живем в эпоху, которую лучше всего назвать пластилином.

По мере усугубления климатического кризиса производство пластмасс на таких заводах стремительно растет. Современный образ жизни и практика тесно переплетены с использованием пластика. Наши телефоны, компьютеры, упаковка для пищевых продуктов, одежда и даже технологии использования возобновляемых источников энергии, такие как лопасти ветряных турбин и кабели, соединяющие их с энергосистемой, в значительной степени сделаны из пластика.

Это означает, что спрос на пластик, вероятно, будет расти в ближайшие десятилетия – не в последнюю очередь в развивающихся странах, на которые будет приходиться основная часть будущего роста спроса.В 1950 году мировое производство пластика оценивалось всего в 2 млн тонн (миллион тонн). В 2015 г. этот показатель вырос до 380 млн т, а при сохранении прежнего порядка к 2050 г. он достигнет 1606 млн т.

Если не принять меры, этот рост также приведет к значительному увеличению глобальных выбросов парниковых газов – с 1,7 Гт (млрд тонн) эквивалента CO₂ (CO₂-экв.) в 2015 г. до 6,5 ГтCO₂-экв. к 2050 г. Прогнозируется, что пластмассы и другие нефтехимические продукты , такие как удобрения и растворители (пластмассы составляют около 45% продукции сектора), станут крупнейшим драйвером спроса на нефть, на долю которого будет приходиться почти 50% роста спроса на нефть к 2050 году, по оценкам Международного Энергетическое агентство (МЭА).

Почему? Потому что сырьем для пластмасс и других нефтехимических продуктов является ископаемое топливо. Поскольку традиционный спрос на нефть — автомобильное топливо — снижается по мере того, как транспортный сектор становится все более электрифицированным, нефтяная промышленность рассматривает пластмассы как ключевой продукт, который может компенсировать потери на других рынках. Таким образом, инвестиции в пластмассы стали ключевой стратегией для компаний, работающих на ископаемом топливе.

В течение нескольких лет мы исследовали экологичные пластмассы. И мы уже давно утверждаем, что воздействие производства пластмасс и нефтехимии на климат игнорируется, поскольку до сих пор дебаты в основном были сосредоточены на более поздних стадиях жизненного цикла пластика.Это привело к исследовательскому проекту, в котором мы нанесли на карту и проанализировали ископаемые замки пластмасс и нефтехимических веществ.

Совсем недавно мы исследовали крупных производителей пластмасс и их инвестиции, которые могут увеличить производство первичного пластика на основе ископаемого топлива во всем мире. Мы обнаружили, что 12 крупнейших нефтехимических компаний в совокупности объявили о 88 новых проектах по увеличению производственных мощностей и расширению инфраструктуры в период с 2012 по 2019 год.Это свидетельствует о глобальной тенденции к увеличению инвестиций в химическую промышленность, при этом имеющиеся данные по ключевым регионам показывают, что общий объем инвестиций более чем удвоился с 2007 по 2019 год, достигнув уровней, которые, по нашим оценкам, ранее не наблюдались.

Эти новые и расширенные объекты будут работать в течение десятилетий после их открытия, увеличивая текущие выбросы парниковых газов в химической промышленности, которая уже является третьей по величине среди всех отраслей.

Нефтехимические заводы будущего

На маленьком острове Юйшань недалеко от Чжоушань, прибрежного города в восточной китайской провинции Чжэцзян, в настоящее время строится один такой новый мега-завод. Горные вершины на острове сплющены, а сам остров настолько врос в море, что на спутниковых снимках, доступных на картах Google, уже невозможно распознать его форму. Все это для того, чтобы освободить место для гигантской промышленной площадки: Zhejiang Petrochemical Company, несколько извращенно названной «Зеленой нефтехимической базой».

Совершенно новый объект, который находится на завершающей стадии второго этапа разработки, представляет собой полностью интегрированный нефтеперерабатывающий и нефтехимический завод. Ранее эти процессы, как правило, располагались на отдельных объектах, а иногда и на разных континентах. Новый завод будет иметь возможность перерабатывать 800 000 баррелей сырой нефти в день (достаточно, чтобы заполнить 50 плавательных бассейнов олимпийских размеров), что сделает его одним из крупнейших нефтеперерабатывающих заводов в мире. Большая часть ее химической продукции будет представлять собой обычные пластмассы, такие как полиэтилен для гибкой упаковки и молекулы основных нефтехимических строительных блоков для производства полиэфирных волокон для текстиля.

Проект в Чжэцзяне свидетельствует о тенденции, поскольку нефтегазовые компании все чаще обращаются к пластмассам и другим нефтехимическим продуктам как к все более важным рынкам сбыта своей продукции. «Будущее нефти — в химикатах, а не в топливе», — гласит заголовок в журнале отраслевой прессы. Наши исследования показывают, что это будущее быстро приближается. https://www.youtube.com/embed/ugaYojCGKIU?wmode=transparent&start=0

Информации об отрасли и ее росте в международных статистических базах данных, таких как те, которые размещены Организацией промышленного развития ООН, мало, а от торговых организаций доступны только крайне агрегированные данные. Поэтому мы провели последний год, собирая данные о последних проектах из отраслевой прессы, а также информацию, опубликованную самими фирмами, используя перекрестные ссылки для выявления уникальных проектов. В нашем анализе выявились две ключевые тенденции: переход к преимущественному использованию нефти для изготовления пластмасс и химикатов, а не бензина, и взрывной рост спроса на этан в США, побочный продукт сланцевого газа, получаемого путем гидроразрыва пласта.

Первая тенденция наиболее ярко проявляется в Китае и Азиатско-Тихоокеанском регионе, где, по оценкам отраслевых экспертов, 70-80% новых перерабатывающих мощностей в ближайшие пять лет будут сосредоточены на производстве пластмасс.Таким образом, крупные нефтяные компании стратегически сотрудничают с производителями химикатов и пластмасс в регионе — например, в случае с Чжэцзяном, описанном выше, Saudi Aramco подписала соглашение о покупке акций фирмы и стала основным поставщиком сырой нефти.

Почти ненасытный спрос на пластмассы в китайской обрабатывающей промышленности — производстве пластиковых автомобильных деталей, сотовых телефонов и текстиля для использования как внутри страны, так и за рубежом — также побудил западные химические фирмы сделать рекордные инвестиции. Крупнейшая в мире химическая компания BASF, например, инвестирует 10 миллиардов долларов США в новый завод в Китае — это крупнейшая инвестиция когда-либо для компании.

Вторая тенденция в основном проявилась вдоль побережья Мексиканского залива, от Корпус-Кристи и Хьюстона (нефтехимической столицы мира) в Техасе до Батон-Руж и Нового Орлеана в Луизиане. Расширение гидроразрыва пласта в США создало обильные запасы этана, побочного продукта гидроразрыва нефти и природного газа.Хотя этан нельзя использовать в качестве природного газа в большинстве случаев, он является отличным сырьем для производства обычных пластиков и очень дешев. Поскольку производство этана в США резко возросло после бума сланцевого газа, то же самое произошло и с инвестициями в предприятия по производству пластмасс на основе этана, а также в другие химические вещества, производимые из сланцевого газа.

Благодаря разработке новой технологии экспорта этана за границу эта тенденция быстро распространилась на Европу. Добавление новых экспортных терминалов в США также недавно позволило экспорту достичь как Индии, так и Китая.

Первые пластмассы

Чтобы понять современную пластиковую и нефтехимическую промышленность сегодня, мы должны заглянуть в прошлое. Современная химическая промышленность (включая пластмассы) имеет давнюю традицию тесных связей с промышленностью, производящей ископаемое топливо. Это восходит к середине 19-го века, когда первые синтетические красители и другие ранние промышленные химикаты были произведены из каменноугольной смолы, в изобилии доступной на газовых заводах, на которых уголь использовался для производства газа для использования в быстро растущих городах.

Промышленность возникла и развивалась в регионах с угольными ресурсами и быстрой индустриализацией, таких как Великобритания. Но именно в Германии, где химия была сильной академической традицией и обычным явлением было сотрудничество с промышленниками, были сделаны ключевые разработки. Это привело к основанию таких успешных компаний, как Bayer (в 1863 г. ) и BASF (в 1865 г.), которые до сих пор входят в число ведущих фирм отрасли. Уголь оставался основным источником сырья и энергии для химических веществ в течение столетия, а также для первых синтетических пластиков, таких как бакелит.

В середине 20-го века было ясно, что грядут перемены, но в годы после Второй мировой войны направление оставалось неопределенным — в 1949 году экономист Эгон Глезингер из Продовольственной и сельскохозяйственной организации ООН опубликовал свою книгу Грядущая эра дерева, в которой он предсказал химическую промышленность, которая будет использовать древесину для производства своей продукции вместо угля.

Читая эту книгу сегодня, трудно понять, что ей 70 лет: тема близка сегодняшним спорам о том, как смягчить изменение климата за счет использования возобновляемых ресурсов. Но в 1950-х годах отрасль, к сожалению, пошла по другому пути, поскольку прорывы американских фирм в переработке нефти во время войны быстро распространились по всему миру с помощью схем помощи в реиндустриализации, таких как план Маршалла.

Это привело к эре нефтехимии, когда в 1960-х и 1970-х годах в отрасли был зафиксирован двузначный рост.С тех пор отрасль расширилась за счет использования природного газа, что привело к недавнему повороту к использованию газовых конденсатов, таких как этан, получаемый при гидроразрыве пласта. На протяжении более 150 лет химическая промышленность и промышленность, работающая на ископаемом топливе, поддерживали особые отношения.

Пластмассы и другие химические вещества сегодня производятся почти исключительно из нефти и газа (а в Китае все еще в некоторой степени из угля). Крупнейшие компании по производству пластмасс часто являются дочерними компаниями международных нефтегазовых компаний, таких как Shell (Нидерланды/Великобритания) и ExxonMobil (США), или национальных нефтяных компаний, таких как Sinopec (Китай) или SABIC (Саудовская Аравия).Другие фирмы в отрасли, такие как INEOS (Великобритания) и Reliance (Индия), начали с производства пластмасс и химикатов, прежде чем приобрести нефтегазовую инфраструктуру.

Фирмы отрасли полагаются на лицензионные технологии, разработанные глобальными поставщиками технологий, такими как Honeywell, которые рассматривают производство химикатов как краеугольный камень для развития «нефтеперерабатывающего завода будущего», что еще больше укрепляет связь с ископаемым топливом.

Несмотря на то, что было разработано несколько пластиков на биологической основе, они по-прежнему составляют менее 1% рынка, на котором по-прежнему полностью доминируют пластмассы на основе ископаемого топлива.

Карбоновый фиксатор

Таким образом, пластмассы страдают от серьезного случая «углеродной блокировки» — зависимости от ресурсов ископаемого топлива, которая постоянно усиливается за счет технологий, инфраструктуры, институтов и поведения.

МГЭИК недавно предупредила, что необратимые последствия усиливающегося изменения климата неизбежны и что согласованные цели по ограничению глобального потепления до 1,5 или 2 градусов вскоре станут недостижимыми. На данный момент все секторы мировой экономики должны быть на пути к сокращению использования ресурсов ископаемого топлива, особенно в наиболее энергоемких и выбросоемких отраслях, включая производство цемента, стали и химикатов.

От повышения энергоэффективности и перехода на возобновляемые источники энергии до улучшения циркулярного производства и переработки — у отрасли есть множество возможностей инвестировать в решения для более чистой окружающей среды, как это определено МЭА. Тем не менее, лишь очень немногие производители пластмасс и химических веществ установили цели по сокращению выбросов в соответствии с Парижским соглашением.

Многие страны также продолжают субсидировать ископаемое топливо, которое проникает в производство пластмасс и нефтехимии за счет снижения затрат на ископаемые строительные блоки и энергию.Таким образом, устранение этих несоответствий между климатическими целями и реальными действиями в отраслях с интенсивными выбросами должно быть центральной целью переговоров COP26.

Растет осведомленность об опасностях пластикового загрязнения. Страны, гражданское общество и бизнес призывают к глобальному соглашению, чтобы положить конец загрязнению морской среды пластиком. И многие хотели бы видеть более замкнутую экономику для пластмасс. Поэтому особенно тревожно то, что эти нефтехимические компании, по-видимому, настолько уверены, что их огромные новые инвестиции окупятся.Это указывает на то, что они не видят признаков замедления производства пластмасс.

За последние два десятилетия во всем мире усилилось давление с целью регулирования пластика. Пластиковые предметы и загрязнение морской среды пластиком помогли вывести пластик на первое место в политической повестке дня во многих регионах. Тот факт, что мы можем найти пластик буквально повсюду, и мрачные перспективы, такие как предсказание, что к 2050 году пластика в океане будет больше, чем рыбы (по весу), ясно показывают, что необходимы срочные политические меры.

Мы выявили растущее число государственных политик в отношении пластмасс. Но большинство из них направлено на предотвращение попадания конкретных предметов, таких как пластиковые пакеты, пластиковые бутылки, микробусины и одноразовый пластик, в естественную среду, не затрагивая основы производственно-сбытовых цепочек пластмасс.

Борьба с пластиковыми отходами и отдельными предметами необходима, но этого недостаточно. Действующая сейчас политика предотвращения пластикового загрязнения не остановит волну пластиковых отходов, не говоря уже о том, чтобы изменить фундаментальную структуру сектора.Наше исследование показывает, какие радикальные изменения в способах использования пластика необходимы для достижения значимой формы экономики замкнутого цикла.

Механизм с защитой от пластика

Сопротивление промышленности растет. В нескольких местах по всему миру проходят громкие местные протесты против расширения производства пластмасс и других нефтехимических продуктов.

В США протестующие успешно судятся против нефтехимических производств. В Пойнт-Комфорт, штат Техас, Дайан Уилсон, бывший капитан лодки с креветками, возглавила работы по очистке пластиковых гранул возле нефтехимического производства, принадлежащего Formosa Plastics.Пластиковые гранулы, собранные за несколько лет, использовались в качестве доказательства в судебном иске, который она и другие подали против компании. В 2019 году Formosa Plastics согласилась выплатить 50 миллионов долларов США для урегулирования иска, в котором судья одобрил урегулирование иска о том, что компания незаконно сбросила миллиарды пластиковых гранул и других загрязняющих веществ. В дополнение к финансовому урегулированию компания согласилась соблюдать «нулевой сброс» всех пластиков в будущем и устранить существующее загрязнение.

Результат послужил поводом для нового судебного процесса против Formosa Plastics в Луизиане, где протестующие боролись со строительством новых нефтехимических предприятий.Запланированный объект может примерно удвоить токсичные выбросы на своей территории и, по оценкам экологов, выбрасывать до 13 миллионов тонн парниковых газов в год. Это эквивалентно трем угольным электростанциям, что делает его одним из крупнейших в мире предприятий по производству пластмасс, загрязняющих окружающую среду.

Судебный процесс пока приостановил строительство новых объектов. Но этот завод будет расположен в промышленно развитом регионе между Новым Орлеаном и Батон-Руж, районе, признанном ООН «Аллеей рака» из-за выбросов токсичных химических веществ, которые влияли на него на протяжении десятилетий.Токсичные выбросы химических заводов затронули поколения местных жителей и в других местах.

Планы по расширению производства пластмасс и нефтехимической продукции также встретили местную оппозицию в других местах. В Нидерландах организация Plastic Soup Foundation предприняла юридические шаги, чтобы попытаться остановить загрязнение пластиковыми гранулами химических кластеров в Роттердаме и Антверпене.

На Тайване, где нефтехимия внесла ключевой вклад в экономическое развитие, несколько протестов против нефтехимического предприятия сделали практически невозможным его расширение.

Даже в Китае, где в последние годы наблюдался самый быстрый рост отрасли, во многих городах (таких как Далянь, Сямэнь и Нинбо) были организованы акции протеста, где планы по использованию PX (параксилола – базового химического вещества для производства ПЭТ/полиэфира волокна) продукции. Эти так называемые PX-протесты в первую очередь были сосредоточены на местных загрязнителях окружающей среды и негативном влиянии на соседние сообщества, которые, как правило, являются бедными и меньшинствами, а не на воздействии на климат и связи отрасли с ископаемым топливом.

Другая история слышна в Шотландии, где протестующие Extinction Rebellion в 2020 году заблокировали вход в интегрированный комплекс нефтехимического производства и нефтепереработки в Грейнджмуте, принадлежащий INEOS. Протестующие XR обвинили нефтехимического производителя в том, что он является крупнейшим виновником изменения климата в Шотландии и серьезным препятствием для достижения цели по нулевым выбросам углерода, установленной правительством. INEOS ответила, что выбросы от производства в Великобритании ниже, чем где-либо еще, и что компания изучает способы дальнейшего сокращения выбросов.

Местный профсоюз Unite имеет долгую историю конфликтов с владельцем, в том числе по поводу фрекинга. INEOS уже импортирует этан из сланцевого газа США и занимается фрекингом в Великобритании, в то время как Unite проводит кампанию против фрекинга. Достижение баланса между обеспечением рабочих мест для сообществ вокруг нефтехимических кластеров, таких как Грейнджмут, и остановкой производства с интенсивным выбросом остается трудным, что также признано Шотландской комиссией по справедливому переходу.

Таким образом, локальное давление на нефтехимическую промышленность в некоторых случаях приводило к тому, что отдельные заводы были вынуждены изменить свою практику.Но они не привели к системным изменениям в секторе, который по-прежнему привязан к технологиям и процессам, основанным на ископаемом топливе и интенсивным выбросам парниковых газов. Каждую неделю, которую мы тратим на изучение темы, кажется, что мы читаем больше новостей о планах по созданию новых производственных мощностей на основе ископаемого топлива где-нибудь в мире.

С нетерпением жду

Промышленность делает недостаточно. Лишь несколько крупных компаний поставили перед собой надлежащие цели по сокращению выбросов парниковых газов. И планы того, как они будут это делать, остаются схематичными и малодетализированными.

Несколько сценариев показывают, что глубокое сокращение выбросов в отрасли (теоретически) возможно, но в значительной степени зависит от нишевых и будущих технологий, которые, в свою очередь, потребуют беспрецедентного масштабирования технологий и внедрения возобновляемых источников энергии. Некоторые крупные фирмы стратегически приобретают активы в области возобновляемых источников энергии, такие как оффшорные ветряные электростанции, для снабжения энергией своих электростанций, но пока еще не в масштабах, необходимых для замены всего их использования ископаемой энергии. А отраслевые торговые ассоциации продолжают выступать против ужесточения правил, направленных на ускорение перехода.

В то же время крупные фирмы продолжают объявлять о планах строительства новых заводов, которые будут больше, чем когда-либо, и продолжат использовать ресурсы ископаемого топлива. Эти объекты будут работать десятилетиями, выбрасывая CO₂ далеко за пределы 2050 года.

Крайне необходимо выйти за рамки слов и небольших постепенных изменений и предпринять более масштабные шаги в направлении низкоуглеродных и устойчивых пластмасс. Серьезная работа над тем, как туда попасть, влечет за собой множество различных изменений. Промышленность должна верить и планировать будущее, в котором большая часть пластмасс будет производиться из переработанного, а не первичного материала.Что касается используемых первичных материалов, они должны поступать из биомассы, полученной из устойчивых источников, и другого альтернативного сырья, а вся используемая энергия должна быть низкоуглеродной. Улавливание углерода может быть решением для оставшегося производства на основе ископаемого топлива и выбросов, которые не могут быть уменьшены в достаточно короткие сроки, в том числе от заводов по переработке химических веществ.

Во главе их списка должно быть сотрудничество с партнерами по всей отрасли, а также с исследователями, лицами, принимающими решения, потребителями и гражданским обществом для разработки надежных дорожных карт и стратегий перехода к устойчивой пластиковой системе.Появляется конвенция о пластиковом загрязнении, но глобальные встречи по изменению климата, такие как COP26, должны уделить больше внимания проблеме нефтехимии.

Между тем, на острове Юшань танкеры с сырой нефтью из Саудовской Аравии будут регулярно пришвартовываться и перекачивать свой груз в установки парового крекинга, которые будут работать круглосуточно и без выходных в течение десятилетий. Название «Зеленая нефтехимическая база» не меняет основ отрасли и ее методов работы. Пластмассы заперты в ископаемых ресурсах, и эта связь продолжает крепнуть с каждым днем.

Эта статья переиздана из The Conversation под лицензией Creative Commons. Прочитайте оригинальную статью.

Призываем правительство Новой Зеландии запретить ненужные одноразовые пластиковые бутылки* в Новой Зеландии и стимулировать использование многоразовых и многоразовых альтернатив.

пластиков обгонят угольные электростанции в США по выбросам углерода

• Новый отчет, опубликованный Beyond Plastics, предполагает, что пластмассы будут выделять больше парниковых газов, чем угольные электростанции в США.S. к 2030 году.
• В нем утверждается, что производство пластмасс в США в настоящее время несет ответственность за 232 миллиона метрических тонн парниковых газов каждый год, что эквивалентно 116,5 гигаватт угольных электростанций. Эти цифры, вероятно, будут увеличиваться по мере расширения производства.
• Тем не менее, эксперты говорят, что политики в настоящее время не учитывают влияние пластика на изменение климата, и что эта проблема остается незамеченной.

Пластмассы опередят угольные электростанции в США.S. к 2030 году с точки зрения их вклада в изменение климата, согласно новому отчету, опубликованному 21 октября проектом Beyond Plastics в Беннингтонском колледже в Вермонте. Тем не менее, политики и предприятия в настоящее время не учитывают полного воздействия индустрии пластмасс на изменение климата, что позволяет отрасли, по сути, оставаться «незаметной, с небольшим общественным контролем и еще меньшей подотчетностью правительства», говорится в отчете.

Джудит Энк, президент Beyond Plastics и бывший региональный администратор U.S. Агентство по охране окружающей среды (EPA) заявляет, что отчет был намеренно опубликован в преддверии саммита COP26 в Глазго, Шотландия, когда мировые лидеры соберутся, чтобы обсудить стратегии борьбы с изменением климата. «Есть небольшая дискуссия об отходах, но не так много», — сказал Энк Монгабею в видеоинтервью. «Но вклад пластмасс в изменение климата не стоит на повестке дня».

В отчете «Новый уголь: пластмассы и изменение климата» используются общедоступные и частные источники данных для анализа 10 этапов производства пластмасс в США.С., включая приобретение, транспортировку, производство и утилизацию газа. Выяснилось, что только пластмассовая промышленность США в настоящее время ежегодно производит не менее 232 миллионов метрических тонн парниковых газов, что эквивалентно примерно 116,5 гигаватт на угольных электростанциях. Но ожидается, что это число возрастет, поскольку в настоящее время по всей стране строятся десятки заводов по производству пластмасс, в основном в Техасе и Луизиане.

«То, что тихо происходит под радаром, это то, что нефтехимическая промышленность — отрасль ископаемого топлива — наращивает инвестиции в производство пластмасс», — сказал Энк.«Если вы не живете в сообществах, где это происходит, люди просто не знают об этом».

Несмотря на широкое освещение в СМИ пластиковых отходов и микропластика, меньше внимания уделяется воздействию производства пластика на окружающую среду. Для создания пластиковой упаковки для пищевых продуктов и бутылок для напитков, которые стали повсеместными в повседневной жизни, газы необходимо извлекать из земли, транспортировать и перерабатывать в промышленных масштабах.Каждый шаг способствует выбросу миллионов тонн парниковых газов, особенно метана, который, как считается, в 25 раз сильнее удерживает тепло в атмосфере, чем углекислый газ.

Сланцевый гидроразрыв был предпочтительным методом получения таких газов, как этан и метан, необходимых для производства пластика. Но фрекинг может выбрасывать в атмосферу вредное количество метана, а также загрязнять поверхностные и грунтовые воды и даже вызывать землетрясения, говорится в отчете.По оценкам, при гидроразрыве пласта в США выбрасывается около 36 миллионов тонн (CO2e) в год, или столько же, сколько 18 угольных электростанций среднего размера (500 мегаватт) в 2020 году, согласно отчету. Ожидается, что эти цифры будут расти по мере роста спроса на пластик и расширения операций по гидроразрыву пласта.

Одним из самых загрязняющих окружающую среду этапов производства пластика является процесс «крекинга» этана. На крупных промышленных комплексах, называемых «крекерными заводами», газы гидроразрыва перегреваются до тех пор, пока молекулы не «расщепляются» на новые соединения, такие как этилен, который является основой для полиэтилена, одного из самых распространенных пластиков в мире.Полиэтилен используется для изготовления чего угодно: от одноразовой упаковки для пищевых продуктов до продуктовых пакетов и детских игрушек. Согласно отчету, в 2020 году предприятия с заводами по производству этанового крекинга выпустили 70 миллионов тонн CO2-эквивалента, что примерно равно выбросу 35 угольных электростанций среднего размера. Ожидается, что к 2025 году расширение этого сектора добавит еще 42 миллиона тонн парниковых газов в год.

В отчете также освещается процесс «химической переработки», который превращает пластик в топливо, но оставляет тяжелый углеродный след. Согласно отчету, несмотря на то, что в настоящее время происходит очень мало химической переработки, расширение отрасли может привести к выбросу до 18 миллионов тонн парниковых газов в год.

Энк говорит, что цифры, представленные в отчете, на самом деле «очень консервативны», поэтому количество выбросов парниковых газов, вероятно, занижено.

«Есть также много выбросов, которые не отслеживаются», — сказала она.«Например, в цементных печах происходит много горения. Агентство по охране окружающей среды США понятия не имеет, каковы выбросы [это]».

Еще один ключевой вывод заключается в том, что пластмассовая промышленность выбрасывает около 90% загрязняющих веществ в атмосферу из-за заводов, расположенных вблизи малообеспеченных населенных пунктов, в основном населенных цветными людьми в таких штатах, как Техас и Луизиана.

«Это делает производство и утилизацию пластика вопросом экологической справедливости или справедливости», — сказал Энк.

В 2019 году Центр международного экологического права (CIEL) опубликовал аналогичный отчет «Пластик и изменение климата: скрытые издержки пластиковой планеты» об углеродном следе индустрии пластмасс, хотя в нем рассматривался вопрос с международной точки зрения.Используя консервативные расчеты, было установлено, что к 2050 году выбросы парниковых газов от пластика могут превысить 56 гигатонн, что составит 10-13% всего оставшегося углеродного бюджета.

Стивен Фейт, старший юрист CIEL и соавтор книги «Пластмассы и изменение климата», сказал, что новый отчет Beyond Plastics дает «почти всесторонний профиль» текущих выбросов парниковых газов от пластмасс и ожидаемого роста выбросов от пластмасс. запланированное расширение объектов в США в течение следующих нескольких лет.Он добавил, что в отчете освещаются аспекты индустрии пластмасс, которых нет в отчете CIEL, включая углеродный след изоляционных пен, добавок, производства сырья и химической переработки.

«Этот своевременный отчет является важным вкладом, который еще больше раскрывает глубокое воздействие индустрии пластмасс на климат», — сказал Фейт Монгабай в электронном письме. «Определив десять различных, но взаимосвязанных источников выбросов парниковых газов в жизненном цикле пластика, The New Coal демонстрирует неразрывную связь между пластиком и климатическим кризисом и показывает, почему предлагаемые решения, которые касаются только одной части пластиковой головоломки, недостаточны.

Изменение климата считается одной из девяти планетарных границ, которые помогают поддерживать жизнь на Земле. Его граница установлена ​​на уровне 350 частей на миллион (ppm) углекислого газа в атмосфере, хотя этот показатель уже был превышен в 1988 году, что подтолкнуло Землю к новому состоянию, для которого характерны более высокие глобальные температуры и экстремальные погодные явления. По данным U.S., если выбросы парниковых газов не будут ограничены, глобальные температуры могут повыситься на 3° по Цельсию (5,4° по Фаренгейту) по сравнению с доиндустриальным уровнем уже через 43 года. N. Шестой оценочный отчет Межправительственной группы экспертов по изменению климата (МГЭИК).

Bloomberg Philanthropies и Beyond Coal сообщают, что более 65% угольных электростанций в США будут выведены из эксплуатации к 2020 году. Хотя это выдающийся подвиг, Энк говорит, что работа, проводимая по закрытию этих электростанций, может быть сведена на нет выбросами пластмасс — если только пластмассы свернуты.

«Пластик — это новый уголь», — сказал Энк. «Мы должны сократить использование пластика, если у нас есть шанс достичь целей в области изменения климата.

Цитаты:

  Гамильтон, Л. А., Фейт, С., Маффет, К., Келсо, М., Мэлоун Рубрайт, С., Бернхардт, К., … Лаббе-Беллас, Р. (2019). Пластик и климат: скрытые издержки пластиковой планеты . Получено с веб-сайта CIEL: https://www.ciel.org/wp-content/uploads/2019/05/Plastic-and-Climate-FINAL-2019.pdf

  Валлетт, Дж. (2021). Новый уголь: пластик и изменение климата . Получено с веб-сайта Beyond Plastic: https://static1.Squarespace.com/static/5eda91260bbb7e7a4bf528d8/t/616ef29221985319611a64e0/1634661022294/REPORT_The_New-Coal_Plastics_and_Climate-Change_10-21-2021.pdf

Подпись к баннеру: Строительство завода по производству крекеров в округе Бивер, штат Пенсильвания, в 2021 году. Изображение Теда Оша, FracTracker Alliance.

Элизабет Клэр Альб erts — штатный писатель Mongabay. Подпишитесь на нее в Твиттере  @ECAlberts.

ОБРАТНАЯ СВЯЗЬ:  Используйте эту форму , чтобы отправить сообщение автору этого сообщения. Если вы хотите опубликовать публичный комментарий, вы можете сделать это внизу страницы.

Big Oil возлагаются на пластмассы.

В последнее время дела в отрасли ископаемого топлива идут не очень хорошо. Еще до того, как разразилась пандемия Covid-19, рост мирового спроса замедлился до 1 процента в год. Теперь блокировки и дистанцирование, чтобы остановить распространение коронавируса, уничтожили отрасль. Международное энергетическое агентство (МЭА) недавно опубликовало прогнозы быстрого краткосрочного снижения мирового спроса на нефть на 9 процентов, на уголь на 8 процентов и на газ на 5 процентов.

В зависимости от того, насколько продолжительным и серьезным окажется экономический кризис, на восстановление спроса потребуются годы.Действительно, поскольку к концу десятилетия электромобили сократят спрос на нефть, он может никогда полностью не восстановиться. Отраслевые аналитики, такие как Kingsmill Bond компании Carbon Tracker, предполагают, что 2019 год может оказаться пиком спроса на ископаемое топливо, а исторически пик спроса в других отраслях «имеет тенденцию знаменовать собой начало периода низких цен и низкой доходности». — говорит Бонд.

Но у промышленности есть ответ на этот мрачный прогноз, и его можно обобщить одним словом: пластмассы.

В целом, пластмассы составляют довольно небольшую часть спроса на нефть.Ежегодно в мире потребляется около 4 500 миллионов тонн (т) нефти, но только около 1 000 т нефтехимии (нефть и природный газ, используемые для производства химических продуктов), и из этой 1 000 т только около 350 т составляют пластмассы. (Тонна — это метрическая тонна, около 1,1 тонны США.)

Тем не менее, согласно прогнозам, пластик станет крупнейшим источником нового спроса на нефть в ближайшие десятилетия — по некоторым прогнозам, единственным реальным источником. Именно эти прогнозы используются отраслью для обоснования миллиардов долларов в новых проектах, поскольку нефтяные компании по всему миру переключают инвестиции в нефтехимию.

И крупные нефтяные компании делают все возможное, чтобы эти прогнозы сбылись: New York Times недавно опубликовала статью о расследовании, в которой раскрываются планы индустрии направить больше пластика и пластиковых отходов в Кению. Пластмассы — это тонкая тростинка, на которую промышленность возлагает все свои надежды.

Но новый отчет, опубликованный в сентябре компанией Carbon Tracker, опровергает эти надежды. В нем утверждается, что пластмассы, далекие от надежного источника роста, однозначно уязвимы для разрушения.Они подвергаются все большему контролю и регулированию во всем мире. Крупные компании по производству потребительских товаров, такие как Unilever, отказываются от них. И общественность восстает против них.

Если существующие решения будут полностью реализованы, рост производства пластика может упасть до нуля. И если это произойдет, то не останется источника роста чистого спроса на нефть, и 2019 год почти наверняка станет годом пика добычи ископаемого топлива.

Давайте рассмотрим несколько основных моментов из отчета.

Предполагается, что пластик будет стимулировать рост спроса на нефть

В отчете разбиваются прогнозы двух уважаемых источников данных и анализа в области энергетики, BP и МЭА.

С 2020 по 2040 год BP ожидает, что пластмассы будут составлять 95 процентов чистого роста спроса на нефть.

По прогнозам МЭА, пластмассы являются крупнейшим источником роста спроса, на который приходится 45 процентов от общего объема. Как BP, так и IEA считают, что индустрия пластмасс в следующем году будет расти примерно на 2% в год.

Крупные нефтяные компании настроены более оптимистично.Они утверждают, что индустрия пластмасс сохранит темпы роста, которые она демонстрировала с 2010 года, то есть 4 процента. (Например, Exxon рекламировала 4 процента на своем дне инвестора в мае 2020 года. ) Такой рост будет означать удвоение спроса через 18–24 года, «и это, похоже, то, к чему готовится отрасль», — говорится в отчете. . «Нефтехимическая промышленность уже сталкивается с огромным избытком производственных мощностей, но планирует потратить еще 400 миллиардов долларов на 80 млн тонн новых мощностей».

Глобальные и национальные нефтяные компании переносят инвестиции в нефтехимию из Саудовской Аравии в Китай.Но радужные прогнозы роста отрасли могут не сбыться.

«Чтобы достичь роста глобального спроса на уровне 4%, необходимо обеспечить 2%-й рост в странах ОЭСР, 4%-й рост в Китае и 6%-й рост в остальном мире», — говорит Бонд, ведущий автор. отчета. «Я бы предположил, что все три из них немного натянуты».

Четыре причины, по которым пластик может не вырасти, как прогнозируется

Отраслевые прогнозы роста производства пластмасс представляют собой нечто вроде мира грез, игнорируя некоторые недавние тенденции и изменения.В отчете указаны четыре.

1. Увеличение выбросов углерода не круто в эпоху Парижского соглашения

Расчет углеродного следа пластика — сложная задача — он производит CO2 на каждом этапе своего жизненного цикла, включая утилизацию, — но лучшие исследования показывают, что в среднем он составляет около 5 тонн CO2 на тонну пластика (больше, если он сожжен, меньше, если он захоронен). Это примерно в два раза больше CO2, чем тонна нефти.

Если спрос на пластик будет расти, как прогнозируется, ежегодные выбросы, связанные с пластиком, удвоятся к середине века и составят примерно 3.5 гигатонн. И если бы он это сделал, SYSTEMIQ (компания, которая исследует и продвигает изменения в использовании материалов, которая предоставила данные для отчета) подсчитала, что она использовала бы 19 процентов всего оставшегося глобального углеродного бюджета.

«Если один сектор планирует удвоить свой углеродный след, в то время как остальной мир планирует постепенно сокращать выбросы, — говорится в отчете, — это явно не имеет смысла». Политики этого не допустят.

2. Пластик производит внешние затраты, которые почти равны его общей рыночной стоимости

Производство пластмасс возлагает на общество всевозможные издержки, которые ему не нужно платить («внешние последствия»): оно выбрасывает углекислый газ, загрязняет воздух, его необходимо собирать и сортировать, и большая его часть оказывается В океане.

Суммируя все эти затраты, опираясь на последние исследования, в отчете получается, что общая стоимость внешних эффектов составляет от 800 до 1400 долларов за тонну, при этом «не менее 1000 долларов» используется в качестве разумного эмпирического правила.

И это не включает некоторые расходы, которые отчет не смог количественно определить, в том числе микропластик (в морях, водах и продуктах питания) и «наземную утечку» или пластик, который в конечном итоге оказывается мусором на суше.

Имея в виду эти затраты, в отчете рассматриваются субсидии и налоги, с которыми сталкивается отрасль, чтобы выяснить, включены ли какие-либо из этих затрат. Короче говоря: их нет. Промышленность получает примерно 33 доллара за тонну в виде субсидий (12 миллиардов долларов в совокупности), что не так уж и много по большому счету, но оказывается больше, чем промышленность платит в виде налогов (2 миллиарда долларов в совокупности, при оптимистичных предположениях). .

Таким образом, в общей сложности тонна пластика требует около 1000 долларов неоплаченных внешних издержек, что составляет около 1 доллара за килограмм, или 350 миллиардов долларов в год.«Средняя стоимость тонны пластика составляет 1000-1500 долларов, — говорится в отчете, — поэтому субсидия остальной части общества для индустрии пластмасс лишь немногим меньше, чем общая стоимость продаж отрасли».

Эти «неоплаченные» внешние затраты, конечно же, оплачиваются сегодня — они не исчезают. Просто им в подавляющем большинстве платят бедные люди и люди, живущие в бедных странах, те, кто живет рядом с мусоросжигательными заводами, собирает пластиковые отходы и живет в условиях наиболее концентрированного загрязнения воздуха и воды.

Возложение расходов на бедных, чтобы богатые компании, производящие пластмассы, могли получить прибыль, является нарушением прав человека.

3. Производство пластмасс чрезвычайно расточительно

В отчете обобщаются четыре аспекта расточительного поведения в отрасли.

Во-первых, лучшие исследования показывают, что около 36 процентов всего производимого пластика предназначено для одноразового использования. Во-вторых, 40% пластиковых отходов используются неправильно: «5% попадает в океан, 22% — в открытое сжигание и 14% — в наземную утечку», — говорится в отчете.В-третьих, уровень утилизации в отрасли крайне низок; 20 процентов пластика отправляются на переработку, но только около 5 процентов фактически заменяют первичный пластик. (Сравните это с коэффициентом вторичной переработки стали, алюминия и бумаги 60-80 процентов.)

И, в-четвертых, практически не существует руководств или инструкций по дизайну пластиковых изделий, так что можно практически все. Результатом стал поток одноразового, не подлежащего вторичной переработке пластикового мусора.

Промышленность в основном реагировала на такого рода критику дезинформацией и пропагандой, вместо того чтобы улучшать свою продукцию (что, честно говоря, традиционно работало для нее довольно хорошо).

«Это не та отрасль, которая вообще сосредоточена на эффективности или максимизации полезности», — говорится в отчете. «Это раздутый бегемот, созревший для разрушения».

И общественность готова его сорвать.

4. Общественность осознает огромную стоимость пластика

Вообще говоря, общественность и законодатели становятся все более обеспокоенными и активными в связи с изменением климата, и «инвесторы в секторе пластмасс просто заблуждаются, полагая, что этот сектор будет защищен от попыток решить эту проблему», — говорится в отчете.

Общественность также недовольна пластиковыми отходами, особенно в океанах. Опросы IPSOS, проведенные в 2019 году, показали, что от 70 до 80 процентов населения хотят сократить использование пластика и заставить промышленность согласиться, включая запрет на одноразовый пластик.

Подобные настроения побуждают регулирующие органы принимать жесткие меры, как в ЕС, который ввел налог в размере 800 евро за тонну на непереработанные пластиковые отходы в рамках своего пакета экологических стимулов.

Данные показывают, что спрос на пластик в основном насыщен в странах ОЭСР, а это означает, что основная часть предполагаемого роста спроса должна исходить от Китая и других развивающихся рынков, но и там предпринимаются шаги по сокращению использования и утилизации пластика. Китай недавно запретил ряд одноразовых пластиковых изделий; ожидается, что многие другие страны последуют их примеру.

Штат Нью-Йорк ввел запрет на пластиковые пакеты 19 октября, и эта политика вступила в силу 1 марта.

«Вы видите, как пластиковые пакеты висят на деревьях, разносятся ветром по улицам, на свалки и в наши водоемы, и нет сомнений, что они наносят огромный ущерб», — сказал губернатор Эндрю Куомо, подписывая закон. «Двенадцать миллионов баррелей нефти используются для изготовления пластиковых пакетов, которые мы используем каждый год, и к 2050 году в океанах будет больше пластика по весу, чем рыбы».

Таким образом, индустрия пластмасс раздута и расточительна, она сопряжена с огромными социальными и экологическими издержками, и людям это надоело.Это не рецепт устойчивого роста.

Есть готовые решения для уменьшения роста пластика

Поскольку политики серьезно относятся к пластмассам, существует ряд готовых решений, которые дешевле, чем существующее положение. Эти решения были перечислены и оценены компанией SYSTEMIQ в отчете под названием «Преодоление пластиковой волны», опубликованном ранее в этом году.

В целом кривая изгиба пластика выглядит так:

Максимальное использование трех наиболее масштабируемых и экономичных решений — снижение спроса за счет проектирования, повторного использования и новых моделей доставки; замена других продуктов, таких как компостируемые материалы или бумага; и лучшая переработка — вместе они составляют то, что SYSTEMIQ называет сценарием изменения системы (SCS).

В рамках SCS общий мировой спрос на пластик стабилизируется в 2020 г. и достигнет пика в 2030 г.

(Эти прогнозы были сделаны до Covid-19, поэтому, как и во многих других областях, возможно, что пик был сдвинут вперед. Wood Mackenzie прогнозирует 4-процентное падение спроса на пластик в 2020 году, хотя он также говорит, что вирус «приостановил отказ от одноразового пластика»).

Примечательно, что SCS также дешевле для промышленности, чем обычный бизнес.Инвестиции в новые технологии растут, но инвестиции в первичное производство и переработку резко сокращаются.

SCS также сократит сумму денег, которую правительства тратят на пластик (в основном на отходы), и создаст больше рабочих мест, чем обычно.

Если вас интересуют подробности — как улучшить дизайн пластиковых изделий, продлить их срок службы, сделать их более пригодными для вторичной переработки и обеспечить их надлежащую утилизацию — отчет SYSTEMIQ углубляется в сорняки. Достаточно сказать, что решения проблемы изобилия дешевого пластика и пластиковых отходов существуют. Они бы сэкономили деньги по сравнению со статус-кво. Они уменьшат загрязнение и создадут рабочие места.

И вместе они обеспечат, чтобы мировой спрос на пластмассы достиг пика и начал снижаться в течение десятилетия, что, в свою очередь, обеспечило бы то же самое глобальному спросу на нефть.

Политики просто должны активизироваться.

Политика в отношении пластмасс неблагоприятна для Большой Нефти

Вливание денег в пластик — отчаянная авантюра для Большой Нефти.Социальное давление, технологические инновации и экономические тенденции приближаются к его основному продукту, поэтому он пытается сделать боковой шаг в другую раздутую, загрязняющую окружающую среду отрасль.

Нефтехимическая промышленность уже обременена избыточными производственными мощностями, несмотря на то, что она вкладывает миллиарды в расширение мощностей. Если ожидаемый 4-процентный рост чудесным образом не проявится в глобальной экономике, сдерживаемой коронавирусом, в ближайшие несколько лет — а есть много причин полагать, что этого не произойдет — совокупный избыток производственных мощностей будет разрушительным, достаточным для подавления цен и отдачи от инвестиций. годами.

К тому времени, когда отрасль выползет из ямы, она найдет другой мир, где электромобили и тепловые насосы поедают ее основной рынок.

«Я не утверждаю, что мы потеряем цикличность нефти, — говорит Бонд, — я уверен, что на каком-то этапе в будущем у нас снова будут более высокие цены. Но это цикличность вокруг падающего среднего».

Пластики, вероятно, не спасут нефтегазовую отрасль. Вероятнее всего, пиковая точка многовекового, формирующего планету запоя человечества, связанного с ископаемым топливом, уже находится в зеркале заднего вида, и что «цикличность вокруг падающего среднего» будет основной правдой об ископаемом топливе до конца века. .

Как делают пластик? Простое пошаговое объяснение

Автор: д-р Паял Бахети

Пластик может быть «синтетическим» или «биоосновным». Синтетические пластмассы получают из сырой нефти, природного газа или угля. В то время как биопластики получают из возобновляемых продуктов, таких как углеводы, крахмал, растительные жиры и масла, бактерии и другие биологические вещества.

Подавляющее большинство пластика, используемого сегодня, является синтетическим из-за простоты методов производства, связанных с переработкой сырой нефти. Однако растущий спрос на ограниченные запасы нефти вызывает потребность в новых пластмассах из возобновляемых ресурсов, таких как отходы биомассы или отходы животноводства в промышленности.

В Европе лишь небольшая часть (около 4-6%) наших запасов нефти и газа идет на производство пластмасс, а остальная часть используется для транспорта, электричества, отопления и других целей (Ref)

Большая часть используемого сегодня пластика производится в результате следующих этапов:

1.Добыча сырья (в основном сырая нефть и природный газ, но также и уголь) — это сложная смесь тысяч соединений, которые затем необходимо перерабатывать.

2. Процесс переработки превращает сырую нефть в различные нефтепродукты – они превращаются в полезные химические вещества, включая «мономеры» (молекулы, которые являются основными строительными блоками полимеров). В процессе переработки сырая нефть нагревается в печи, которая затем направляется в дистилляционную установку, где тяжелая сырая нефть разделяется на более легкие компоненты, называемые фракциями.Одно из них, называемое нафтой, является ключевым соединением для производства большого количества пластика. Однако есть и другие средства, например, использование газа.

Рисунок 1. Графическое изображение производства пластмасс (рисунок адаптирован из ссылки)

3. Полимеризация — это процесс в нефтяной промышленности, при котором легкие олефиновые газы (бензин), такие как этилен, пропилен, бутилен (т. е. мономеры), превращаются в углеводороды с более высокой молекулярной массой (полимеры). Это происходит, когда мономеры химически связаны в цепи. Существует два различных механизма полимеризации:

1. Аддитивная полимеризация

Реакция аддитивной полимеризации – это когда один мономер соединяется со следующим (димером), а димер со следующим (тримером) и так далее. Это достигается введением катализатора, обычно пероксида. Этот процесс известен как полимеры с ростом цепи, поскольку он добавляет по одному мономерному звену за раз. Типичными примерами аддитивных полимеров являются полиэтилен, полистирол и поливинилхлорид.

2. Конденсационная полимеризация

Конденсационная полимеризация включает соединение двух или более различных мономеров путем удаления небольших молекул, таких как вода. Также требуется катализатор для реакции между соседними мономерами. Это называется ступенчатым ростом, поскольку вы можете, например, добавить существующую цепочку к другой цепочке. Типичными примерами конденсационных полимеров являются полиэстер и нейлон.

4. Компаундирование/обработка

При компаундировании различные смеси материалов смешиваются в расплаве (смешиваются путем плавления) для получения составов для пластмасс.Обычно для этой цели используют экструдер того или иного типа, за которым следует гранулирование смеси. Экструзия или другой процесс формования затем превращает эти гранулы в готовый продукт или полуфабрикат. Компаундирование часто происходит на двухшнековом экструдере, где гранулы затем перерабатываются в пластиковые предметы уникального дизайна, различного размера, формы, цвета с точными свойствами в соответствии с заранее заданными условиями, установленными в обрабатывающей машине.

…

Более подробная информация о производстве пластмасс представлена ​​в следующих разделах ниже:

1. Полимер по сравнению спластик
2. Что такое углеводороды?
3. Как синтетический пластик создается из сырой нефти?
4. Как из нафты получают пластик?
5. Что является основным ингредиентом пластика?
6. Какой пластик был сделан человеком первым?
7. Что использовали до пластика?
8. Можно ли сделать пластик без масла?

Все пластмассы по существу являются полимерами, но не все полимеры являются пластмассами.

Термин «полимер » и «мономер » происходят от греческих слов: где «поли» означает «много», «мер» означает «повторяющееся звено», а слово «моно» означает «один». Это буквально означает, что полимер состоит из множества повторяющихся мономерных звеньев. Полимеры представляют собой более крупные молекулы, образованные путем ковалентного соединения многих мономерных звеньев вместе в виде цепочек, подобных жемчужинам на нитке жемчуга.

Слово пластик происходит от слов «пластик» (лат. «способный к формованию») и «пластикос» (греч. «пригоден для формования»).Когда мы говорим о пластмассах, мы имеем в виду органические полимеры (синтетические или натуральные) с высокой молекулярной массой, смешанные с другими веществами.

Пластмассы представляют собой высокомолекулярные органические полимеры, состоящие из различных элементов, таких как углерод, водород, кислород, азот, сера и хлор. Они также могут быть получены из атома кремния (известного как силикон) вместе с углеродом; типичным примером являются силиконовые имплантаты груди или силикон-гидрогель для оптических линз. Пластмассы состоят из полимерной смолы, часто смешанной с другими веществами, называемыми добавками.

«Пластичность» — это термин, используемый для описания свойства, характеристики и атрибута материала, который может необратимо деформироваться без разрушения. Пластичность описывает, выдержит ли полимер воздействие температуры и давления в процессе формования.

Химия позволяет нам варьировать различные параметры для настройки свойств полимеров. Мы можем использовать различные элементы, изменять тип мономеров и перестраивать их по разным схемам, чтобы изменить форму полимера, его молекулярную массу или другие химические/физические свойства.Это позволяет разрабатывать пластики с правильными свойствами для конкретного применения.

Большая часть используемого сегодня пластика производится из углеводородов, получаемых из сырой нефти, природного газа и угля — ископаемого топлива.

Что такое углеводород?

Углеводороды представляют собой органические соединения (могут быть алифатическими или ароматическими), состоящие из углерода и водорода . Алифатические углеводороды не имеют циклических бензольных колец, тогда как ароматические углеводороды имеют бензольные кольца.

( C , атомный номер = 6) имеет валентность четыре, что означает наличие четырех электронов на самой внешней оболочке. Он способен соединяться с четырьмя другими электронами любого элемента периодической таблицы, образуя химические связи (в случае углеводорода он образует пару с водородом). С другой стороны, водород ( H , с атомным номером = 1) имеет только один электрон на валентной оболочке, поэтому четыре из этих атомов H готовы соединиться с атомом C, образуя одинарную связь, чтобы дать CH ₄ молекула.Молекула CH ₄ называется метаном, который является простейшим углеводородом и первым членом семейства алканов. Точно так же, если два атома углерода будут связаны друг с другом, они могут соединиться с шестью атомами водорода, по три из которых находятся на каждом атоме углерода, что даст химическую формулу CH ₃ -CH ₃ (или C ₂ H ₆ ), известный как этан, и ряд продолжается следующим образом.

Alkane Family : метан (CH ₄ ), этан (CH ₃ -CH ₃ или C ₂ H ₆ ), пропан (CH ₃ -CH ₂ -CH ₃ ), бутан (СН ₃ -СН ₂ -СН ₂ -СН ₃ ), пентан (СН ₃ -СН ₂ -СН _{4 — 2 3 ), гексан, гептан, октан, нонан, додекан, ундекан и так далее.}

Обратите внимание, что этот тип связи с углеродом и водородом представляет собой насыщенную связь (сигма-связь, обозначаемую как σ-связь). Также может быть ненасыщенная связь , где присутствует пи-связь (π-связь) вместе с сигма-связью, дающей углерод-углеродные двойные связи ( алкены ), или иметь две π-связи с сигма, дающей тройную углерод-углеродную связь ( алкинов ), что очень сильно зависит от типа гибридизации между элементами.

Семейство алкенов : Этилен (CH ₂ = CH ₂ или C ₂ H ₄ ), пропилен (CH ₂ = CH 7 9 CH 6 90 90 90 = CH-CH ₂ -CH ₃ ), 2-бутилен (CH ₃ -CH=CH-CH ₃ ) и так далее. (Обратите внимание, что 1-бутилен и 2-бутилен являются изомерами бутилена).

Углеводороды алкиновые : Этин (CH≡CH или C ₂ H ₂ ), пропин (CH≡C-CH ₃ ), 1-бутин (CH≡C-CH ₂ -CH 3 ), 2-бутин (CH ₃ -CH≡CH-CH ₃ ) и так далее.

Что такое ископаемое топливо и откуда оно берется?

Ископаемые виды топлива — это в основном сырая нефть, природный газ и уголь, состоящие из углерода, водорода, азота, серы, кислорода и других минералов (рис. 1, ссылка).Общепринятая теория состоит в том, что эти углеводороды образуются из остатков живых организмов, называемых планктонами (крошечными растениями и животными), которые существовали в юрскую эпоху. Планктоны были погребены глубже под тяжелыми слоями отложений в мантии Земли из-за сжатия из-за огромного количества тепла и давления. Мертвые организмы разлагались без доступа кислорода, что превращало их в крошечные очаги нефти и газа. Затем сырая нефть и газ проникают в породы, которые в конечном итоге накапливаются в резервуарах.Нефтяные и газовые скважины находятся на дне наших океанов и под ними. Уголь в основном происходит из мертвых растений (ссылка).

Рис. 2. Элементный состав ископаемого топлива (ссылка).

Ученые также поставили под сомнение эту теорию. Недавнее исследование Nature Geoscience Института Карнеги в сотрудничестве с российскими и шведскими коллегами показало, что органическое вещество может не быть источником тяжелых углеводородов и что они могут уже существовать глубоко в недрах Земли.Эксперты обнаружили, что этан и другие тяжелые углеводороды могут быть получены, если условия давления и температуры можно сымитировать с теми, которые существуют глубоко внутри ядра Земли. Это означает, что углеводороды могут образовываться в верхней мантии, то есть в слое Земли между корой и ядром. Они демонстрируют это, подвергая метан лазерной термообработке в верхнем слое Земли, который затем превращается в молекулу водорода, этан, пропан, петролейный эфир и графит. Затем ученые подвергли этан тем же условиям, в которых обратимость произвела метан.Приведенные выше результаты показывают, что эти углеводороды могут быть созданы естественным путем без остатков растений и животных (ссылка).

3. Как синтетический пластик создается из сырой нефти?

Синтетический пластик производится нефтехимической промышленностью. Когда источник нефти под поверхностью Земли идентифицирован, в породах в земле бурятся отверстия для извлечения нефти.

Добыча нефти — Нефть перекачивается из-под земли на поверхность, где используются танкеры для транспортировки нефти на берег.Бурение нефтяных скважин также может осуществляться под океаном при поддержке платформ. Насосы разных размеров могут производить от 5 до 40 литров масла за ход (рис. 1).

Переработка нефти — Нефть перекачивается по трубопроводу, длина которого может составлять тысячи миль, и транспортируется на нефтеперерабатывающий завод (рис. 1). Разлив нефти из трубопровода во время перекачки может иметь как немедленные, так и долгосрочные последствия для окружающей среды, но для предотвращения и сведения к минимуму этого риска принимаются меры безопасности.

Рисунок 3: Фракционная перегонка сырой нефти

Перегонка сырой нефти и производство нефтехимических продуктов — Сырая нефть представляет собой смесь сотен углеводородов, которая также содержит некоторое количество растворенных в ней твердых и некоторых газообразных углеводородов из семейства алканов (в основном это CH ₄ и C ₂ H ₆ , но это может быть C ₃ H ₈ или C ₄ H ₁₀ ). Сырая нефть сначала нагревается в печи, затем полученная смесь в виде пара подается в колонну фракционной перегонки.Колонна фракционной перегонки разделяет смесь на разные отсеки, называемые фракциями. В дистилляционной колонне существует температурный градиент, когда верх холоднее основания. Смесь жидкой и паровой фракций разделяется в колонне в зависимости от их массы и температуры кипения (температура кипения – это температура, при которой жидкая фаза переходит в газообразную). Когда пары испаряются и встречаются с жидкой фракцией, температура которой ниже точки кипения пара, она частично конденсируется.Эти пары испаряющейся сырой нефти конденсируются при различной температуре в колонне. Пары (газы) наиболее легких фракций (бензин и нефтяной газ) стекают в верх колонны, жидкие фракции средней массы (керосиновые и дизельные дистилляты) задерживаются в середине, более тяжелые жидкости (называемые газойлями) отделяются ниже вниз , а самые тяжелые фракции (твердые вещества) с наиболее высокими температурами кипения остаются в основании колонны. Каждая фракция в колонке содержит углеводороды с одинаковым числом атомов углерода, молекулы меньшего размера находятся вверху, а молекулы большей длины ближе к низу колонки (ссылка).Таким образом, нефть разлагается на нефтяной газ, бензин, парафин (керосин), нафту, светлую нефть, тяжелую нефть и т. д.

После этапа дистилляции полученные углеводороды с длинной цепью превращаются в углеводороды, которые затем можно превратить во многие важные химические вещества, которые мы используем для приготовления широкого спектра продуктов, от пластика до фармацевтических препаратов.

Крекинг углеводородов является основным процессом, который расщепляет смесь сложных углеводородов на более простые низкомолекулярные алкены/алканы (плюс побочные продукты) с помощью высокой температуры и давления.

Крекинг может осуществляться двумя способами: паровой крекинг и каталитический крекинг.

Паровой крекинг использует высокую температуру и давление для разрыва длинных цепей углеводородов без катализатора, в то время как каталитический крекинг добавляет катализатор, который позволяет процессу происходить при более низких температурах и давлениях.

Сырье, используемое в нефтехимической промышленности, в основном представляет собой нафту и природный газ, образующиеся в результате нефтепереработки в нефтехимическом сырье. Паровой крекинг использует сырье из смеси углеводородов различных фракций, таких как газы-реагенты (этан, пропан или бутан) из природного газа или жидкости ( нафта или газойль ) (рис. 4).

Рисунок 4: Различные химические вещества, полученные из ископаемого топлива после переработки нефти.

(Нафта представляет собой смесь углеводородов C ₅ и C ₁₀ , полученную при перегонке сырой нефти).

Например, декановый углеводород расщепляется на такие продукты, как пропилен и гептан, где первый затем используется для производства поли(пропилена) (рис. 5).

Рис. 5. Схема крекинга декана с превращением в пропилен и гептан.

Молекулы сырья превращаются в мономеры, такие как этилен, пропилен, бутен и другие. Все эти мономеры содержат двойные связи, так что атомы углерода могут впоследствии реагировать с образованием полимеров.

Полимеризация — углеводородные мономеры затем соединяются вместе по механизму химической полимеризации для получения полимеров. В процессе полимеризации образуются густые вязкие вещества в виде смол, которые используются для изготовления пластмассовых изделий. Если мы посмотрим здесь на случай мономера этилена; этилен — газообразный углеводород.Когда он подвергается воздействию тепла, давления и определенного катализатора, он объединяется в длинные повторяющиеся углеродные цепи. Эти соединенные молекулы (полимер) представляют собой пластиковую смолу, известную как полиэтилен (ПЭ).

Производство пластика на основе полиэтилена –поли(этилен) перерабатывается на заводе для изготовления пластиковых гранул. Гранулы засыпают в реактор, расплавляют в густую жидкость и отливают в форму. Жидкость остывает, затвердевает и превращается в твердый пластик, из которого получается готовый продукт. Переработка полимера также включает в себя добавление пластификаторов, красителей и антипиренов.

Типы полимеризации

Синтетический пластик производится в результате реакции, известной как полимеризация, которая может осуществляться двумя различными способами:

Полимеризация присоединением : Синтез включает соединение мономеров в длинную цепь. Один мономер соединяется со следующим и так далее, когда вводится катализатор, в процессе, известном как полимеры с ростом цепи, добавляя по одному мономерному звену за раз. Считается, что некоторые реакции аддитивной полимеризации не создают побочных продуктов, и реакцию можно проводить в паровой фазе (т.е. газовая фаза), диспергированные в жидкости. Примеры: полиэтилен, полипропилен, поливинилхлорид и полистирол.

Конденсатная полимеризация : В этом случае два мономера объединяются в димер (две единицы) с выделением побочного продукта. Затем димеры могут соединяться, образуя тетрамеры (четыре единицы) и так далее. Эти побочные продукты необходимо удалить для успеха реакции. Наиболее распространенным побочным продуктом является вода, которая легко обрабатывается и утилизируется. Побочные продукты также могут быть ценным сырьем, которое возвращается обратно в поток сырья.

Примеры: Нейлон (полиамид), полиэстер и полиуретан.

Пластик часто создается из лигроина. Этилен и пропилен, например, являются основным сырьем для пластика на нефтяной основе, получаемым из нафты.

Что такое нафта?

Существуют различные виды нафты. Это термин, используемый для описания группы летучих смесей жидких углеводородов, полученных путем перегонки сырой нефти.Это смесь углеводородов от C ₅ до C ₁₀ .

Нафта подвергается термическому разложению при высокой температуре (~800 °C) в установке парового крекинга в присутствии водяного пара, где она расщепляется на легкие углеводороды, известные как основные промежуточные продукты. Это олефины и ароматические соединения. Среди олефинов С ₂ (этилен), С ₃ (пропилен), С ₄ (бутан и бутадиен). Ароматические соединения состоят из бензола, толуола и ксилола. Эти маленькие молекулы связаны друг с другом в длинные молекулярные цепи, называемые полимерами.Когда полимер выходит из химической фабрики, он все еще не в виде пластика — он в виде гранул или порошков (или жидкостей). Прежде чем они смогут стать пластиком для повседневного использования, они должны пройти ряд преобразований. Их месят, нагревают, плавят и охлаждают в объекты различной формы, размера, цвета с точными свойствами в соответствии с обрабатывающими трубками.

Например, для полимеризации этилена в полиэтилен (ПЭ) добавляют инициаторы для запуска цепной реакции, и только после образования ПЭ его направляют на переработку путем добавления некоторых химикатов (антиоксидантов и стабилизаторов).После этого экструдер превращает ПЭ в нити, после чего измельчители превращают его в гранулы ПЭ. Затем фабрики переплавляют их в конечные продукты.

Основным ингредиентом большинства пластиковых материалов является производное сырой нефти и природного газа.

Существует множество различных видов пластика: прозрачные, мутные, однотонные, гибкие, жесткие, мягкие и т. д.

Пластмассовые изделия часто представляют собой полимерную смолу, которую затем смешивают со смесью добавок (см.пластик). Добавки важны, поскольку каждая из них используется для придания пластику целевых оптимальных свойств, таких как прочность, гибкость, эластичность, цвет, или для того, чтобы сделать его более безопасным и гигиеничным для использования в конкретном случае (ссылка).

Тип пластика, из которого изготовлен продукт, иногда можно определить по номеру на дне пластиковой тары. Некоторые из основных типов пластика и исходный мономер приведены ниже (таблица 1). В этой таблице показаны типы пластика и мономеры, входящие в его состав.

Таблица 1. Основные типы полимеров, мономеры и их химическая структура

*Мономер, используемый в ПЭНП и ПЭВП, представляет собой этилен, но существует разница в степени разветвления.

Мезоамериканские культуры (ольмеки, майя, ацтеки, 1500 г. до н. э.) использовали натуральный латекс и каучук, чтобы сделать контейнеры и одежду водонепроницаемыми.

Александр Паркес (Великобритания, 1856 г.) запатентовал первый искусственный биопластик, названный паркезин, сделанный из нитрата целлюлозы.Паркезин был твердым, гибким и прозрачным пластиком. Джон Уэсли Хаятт (США, 1860-е гг.) разбогател на изобретении Паркса. Братья Хаятт улучшили пластичность пластика нитрата целлюлозы, добавив камфору, и переименовали пластик в Celluloid. Цель состояла в том, чтобы производить бильярдные шары, которые до этого делались из слоновой кости. Многие считают изобретение самым ранним примером искусственного биопластика (ссылка).

Первым по-настоящему синтетическим пластиком был бакелит, изготовленный из фенола и формальдегидной смолы.Лео Бэкеланд (Бельгия, 1906 г.) изобрел бакелит, который был назван «Национальным историческим химическим памятником», поскольку он полностью произвел революцию во всех отраслях, присутствующих в современной жизни. Он обладает свойством высокой устойчивости к электричеству, теплу и химическим веществам. Обладает непроводящими свойствами, что крайне важно при конструировании электронных устройств, таких как корпуса радиоприемников и телефонов. (ссылка).

До рождения пластика мы использовали дерево, металл, стекло и керамику, а также материалы животного происхождения, такие как рог, кость и кожа.

Для хранения использовались формовочные глины (гончарные изделия), смешанные со стеклом, что означало, что контейнеры часто были тяжелыми и хрупкими.

Появились натуральные материалы из коры каучукового дерева — камедь (латексная смола), смесь была липкой и пластичной, но непригодной для хранения.

В 18 веке Чарльз Гудьир случайно открыл каучук — он добавил

В 18 веке Чарльз Гудьир случайно открыл каучук – он добавил серу в горячую сырую резину, которая вступала в реакцию и делала резину упругой, которая при охлаждении становилась эластичной i.т. е. оно имело свойство возвращаться в исходную форму (ref).

Да, пластик можно создавать из источников, отличных от нефти.

Хотя сырая нефть является основным источником углерода для современного пластика, множество вариантов производятся из возобновляемых материалов. Пластик, изготовленный без масла, продается как пластик на биологической основе или биопластик. Они сделаны из возобновляемой биомассы, такой как:

• Лигнин, целлюлоза и гемицеллюлоза,
• Терпены,
• Растительные жиры и масла,
• Углеводы (сахар из сахарного тростника и т.п.)
• Переработанные пищевые отходы
• Бактерии

Однако следует отметить, что биопластик не всегда автоматически является более устойчивой альтернативой. Биопластики различаются по способу их распада, и биопластики, как и любой другой материал, требуют ресурсов для своего производства.

Биопластики, такие как PLA, например, представляют собой биоразлагаемый материал, который будет разлагаться в определенных условиях окружающей среды, но может не разлагаться в любых климатических условиях. Поэтому требуется поток отходов пластика на основе PLA. В случае PLA это чувствительный полиэстер, который начинает разлагаться во время процедуры переработки и может в конечном итоге загрязнить существующий поток переработки пластика (ссылка).

Но биопластики могут иметь множество применений, если они разработаны с учетом надлежащего потока отходов.

Биопластики являются потенциальными материалами для изготовления одноразового пластика, необходимого для изготовления биоразлагаемых бутылок и упаковочных пленок. Например, в 2019 году исследователь из Университета Сассекса создал прозрачную пластиковую пленку из отходов рыбьей кожи и водорослей; под названием MarinaTex (Ref). Биополимеры также исследовались для медицинских применений, таких как контролируемое высвобождение лекарств, упаковка лекарств и рассасывающиеся хирургические нити (ссылка, ссылка).

Морис Лемуань (Франция, 1926 г.) открыл первый биопластик, изготовленный из бактерий, полигидроксибутират (ПГБ) из бактерии Bacillus megaterium. Поскольку бактерии потребляют сахар, они будут производить полимеры (ссылка). Важность изобретения Лемуана игнорировалась до тех пор, пока разразившийся в середине 1970-х годов нефтяной кризис не подстегнул интерес к поиску заменителей нефтепродуктов.

Генри Форд (США, 1940 г.) использовал биопластик из соевых бобов для изготовления некоторых деталей автомобилей. Ford прекратил использование соевого пластика после Второй мировой войны из-за избытка дешевой нефти (ссылка).

Разработки в области метаболической и генной инженерии расширили исследования биопластиков, и стало известно о применении многочисленных типов биопластиков, особенно ПГБ и полигидроксиалканоата (ПГА), хотя постоянно происходит много других интересных разработок.