Des campagnes contre les microplastiques à l'actualité de la grande zone de déchets du Pacifique, le public est de plus en plus conscient de l'effet démesuré du plastique sur les océans du monde. Cependant, son effet sur l'air est beaucoup moins évident. Fabrication de plastique, utilisation, et l'élimination émettent toutes des quantités prodigieuses de gaz à effet de serre, mais les scientifiques n'ont pas eu une bonne compréhension de la portée.

Aujourd'hui, des chercheurs de l'UC Santa Barbara ont déterminé dans quelle mesure le plastique contribue au changement climatique, et ce qu'il faudrait pour réduire ces émissions. Les résultats apparaissent dans le journal Nature Changement Climatique .

"C'est, à notre meilleure connaissance, la première évaluation mondiale du cycle de vie des émissions de gaz à effet de serre de tous les plastiques, " a déclaré l'auteur Sangwon Suh, professeur à la Bren School of Environmental Science &Management de l'UC Santa Barbara. "C'est aussi la première évaluation de diverses stratégies pour réduire les émissions de plastiques."

Les plastiques ont des cycles de vie étonnamment intenses en carbone. L'écrasante majorité des résines plastiques proviennent du pétrole, qui nécessite une extraction et une distillation. Ensuite, les résines sont transformées en produits et transportées vers le marché. Tous ces procédés émettent des gaz à effet de serre, soit directement, soit via l'énergie nécessaire à leur réalisation. Et l'empreinte carbone des plastiques continue même après que nous les ayons éliminés. Dumping, incinération, le recyclage et le compostage (pour certains plastiques) dégagent tous du dioxyde de carbone. En tout, les émissions des plastiques en 2015 équivalaient à près de 1,8 milliard de tonnes de CO2.

Et les chercheurs s'attendent à ce que ce nombre augmente. Ils prévoient que la demande mondiale de plastique augmentera d'environ 22 % au cours des cinq prochaines années. Cela signifie que nous devrons réduire les émissions de 18 % juste pour atteindre le seuil de rentabilité. Sur le parcours actuel, les émissions des plastiques atteindront 17 % du budget carbone mondial d'ici 2050, selon les nouveaux résultats. Ce budget estime la quantité maximale de gaz à effet de serre que nous pouvons émettre tout en empêchant les températures mondiales d'augmenter de plus de 1,5 degré Celsius.

« Si nous voulons vraiment limiter l'augmentation de la température moyenne mondiale de l'ère préindustrielle en dessous de 1,5 degrés Celsius, il n'y a pas de place pour augmenter les émissions de gaz à effet de serre, sans parler de l'augmentation substantielle des émissions de gaz à effet de serre comme ce que nous avons projeté pour le cycle de vie des plastiques, " dit Suh.

En plus de diagnostiquer le problème, Suh et l'auteur principal Jiajia Zheng, un étudiant diplômé de la Bren School, a évalué quatre stratégies pour réduire l'empreinte carbone du plastique.

Le recyclage offre peut-être la solution la plus simple. Les réductions d'émissions résultant de l'élimination du besoin de nouveau plastique l'emportent sur les émissions légèrement plus élevées résultant du traitement de la ferraille. Actuellement, 90,5% du plastique n'est pas recyclé dans le monde, un chiffre calculé par Roland Geyer, écologiste industriel de l'UC Santa Barbara, qui a fait la statistique de l'année pour 2018. Clairement, nous avons beaucoup de place pour nous améliorer.

L'augmentation du pourcentage de plastiques biosourcés pourrait également réduire les émissions. Les plastiques biosourcés sont produits à partir de plantes, qui captent le CO2 atmosphérique au fur et à mesure de leur croissance. S'ils sont compostés, les matières carbonées des bioplastiques sont rejetées dans l'atmosphère sous forme de CO2. Cela rend le matériau lui-même neutre en carbone, bien que la fabrication génère encore une petite quantité de gaz à effet de serre.

Ralentir la demande croissante de plastiques pourrait également limiter leurs émissions, mais Suh admet que ce serait un défi de taille. Les plastiques sont polyvalents, bon marché et omniprésent. Les scientifiques travaillent sur des alternatives, mais rien n'a encore détrôné le plastique. Quoi de plus, à mesure que les pays en développement se modernisent, de plus en plus de personnes profiteront d'un mode de vie moderne riche en plastique.

Finalement, Suh et Zheng ont découvert que le remplacement de l'énergie fossile par des sources renouvelables avait le plus grand impact sur les émissions de gaz à effet de serre du plastique dans l'ensemble. La transition vers 100 % d'énergies renouvelables, scénario purement théorique, Suh concède - réduirait les émissions de 51%.

Malheureusement, la demande croissante de plastique signifie que cette situation finit toujours par produire plus de carbone à l'avenir que ce que nous produisons actuellement. En réalité, Suh a été surpris de constater à quel point il était difficile de réduire les émissions compte tenu de cette tendance.

« Nous pensions que chacune de ces stratégies aurait dû réduire considérablement les émissions de gaz à effet de serre des plastiques, " a dit Suh. Mais ils ne l'ont pas fait. "Nous en avons essayé un et cela n'a pas eu beaucoup d'impact. Nous avons combiné deux, les émissions étaient toujours là. Et puis nous les avons tous combinés. Ce n'est qu'alors que nous pourrions voir une réduction des futures émissions de gaz à effet de serre par rapport au niveau actuel."

Les résultats de l'étude soulignent à quel point un effort important est nécessaire pour réduire de manière significative les émissions de gaz à effet de serre. "Le public doit vraiment comprendre l'ampleur du défi auquel nous sommes confrontés, " dit Suh.

À cette fin, Suh s'est concentré sur la meilleure façon de tirer parti de l'énergie renouvelable que nous produisons. "La question est, quel est le plus gros bang pour le kilowattheure d'énergie renouvelable ?", a-t-il déclaré. Par exemple, 1 kWh d'énergie renouvelable compense-t-il plus d'émissions lorsqu'il est destiné à un usage domestique, transport, ou une autre application ?

Après avoir travaillé avec de si grands nombres, une chose est devenue claire pour Suh :"Ce que je vois, c'est que la réduction des émissions de gaz à effet de serre ne se produira pas à moins que nous ne fassions vraiment des efforts à une échelle sans précédent."