La rivière L.A. Photo :Kqedquest
Avec le récent boom de la fracturation hydraulique causant des prix bas du gaz, Les entreprises de combustibles fossiles cherchent d'autres moyens d'accroître leurs profits, en fabriquant plus de plastique. Alors que le monde commence à s'attaquer à son énorme problème de pollution plastique, ces entreprises doublent sur le plastique, avec d'énormes conséquences potentielles pour le climat et l'environnement.
La surabondance de gaz naturel a entraîné les prix du gaz les plus bas depuis 2016. Par conséquent, certaines entreprises de combustibles fossiles sont contraintes de fermer des plates-formes de forage et de déposer le bilan. De grandes entreprises comme Exxon Mobil, Shell et Saudi Aramco, qui voient des signes d'un déclin à venir de l'utilisation des combustibles fossiles, compensent les prix bas en investissant dans la production de plastique, puisque les plastiques sont fabriqués à partir de pétrole, gaz et leurs sous-produits. Par conséquent, le Forum économique mondial s'attend à ce que la production de plastique double d'ici 2040.
Le gaz naturel contient de l'éthane, qui est un bloc de construction en plastique. Parce que les États-Unis ont extrait tellement d'éthane avec leur gaz naturel, plus de 200 milliards de dollars ont été investis dans 333 nouveaux projets chimiques et plastiques, à partir de fin 2019.
Judith Enck, ancien directeur régional de l'EPA et fondateur de Beyond Plastics, a déclaré que 2020 est une année critique car de nombreuses nouvelles installations de production de plastique aux États-Unis sont en cours de processus d'autorisation ; « Si même un quart de ces installations de craquage d'éthane sont construits, " elle a dit, "Cela nous enferme dans un avenir en plastique dont il sera difficile de se remettre." Un analyste de la société de données et d'analyse IHS Markit a déclaré qu'à moins que la production de plastique ne ralentisse, "ils vont juste trouver autre chose à emballer dans du plastique."
Craquelins à l'éthane
L'éthane est un constituant inodore et incolore du gaz naturel. Pour faire du plastique, les entreprises le séparent du mélange de gaz naturel et le transportent sous forme liquide par pipeline vers un « craqueur d'éthane, " une grande usine industrielle qui utilise une chaleur intense pour craquer ou briser les molécules d'éthane. Ces molécules se reforment ensuite en éthylène, un élément de base de l'industrie pétrochimique qui est utilisé pour fabriquer des résines, adhésifs, produits chimiques, et plastiques. Dans le processus, les craqueurs d'éthane peuvent émettre des polluants tels que des oxydes d'azote, dioxyde de soufre et particules, ainsi que le benzène, qui est cancérigène, et les composés organiques volatils qui peuvent réagir avec la lumière du soleil pour former de l'ozone troposphérique.
Les États-Unis produisent déjà environ 40 % de la pétrochimie mondiale à base d'éthane et sont le plus grand exportateur d'éthane, vendre en Norvège, la Grande-Bretagne., et l'Ecosse, et vers la Chine et l'Inde, où la demande de plastique augmente.
Le ministère de l'Énergie (DOE) s'attend à ce que d'ici 2025, l'est des États-Unis, y compris les Appalaches, produira 20 fois plus d'éthane qu'en 2013.
En 2018, Le DOE a publié un rapport sur le potentiel des Appalaches à devenir une nouvelle « plaque tournante de l'éthane » en raison de ses ressources de schiste Marcellus et Utica, et l'administration Trump présente l'industrie des plastiques et de la pétrochimie comme la prochaine grande chose pour la région.
Ohio, Pennsylvanie, et la part de la Virginie-Occidentale dans la production de gaz naturel aux États-Unis est passée de 2 % en 2008 à 27 % en 2017. IHS Markit prévoit que ces trois États, également connu sous le nom de croissant de schiste, fournira 37% du gaz naturel des États-Unis d'ici 2040, assez pour supporter cinq gros craquelins à l'éthane. Shell construit actuellement un craqueur d'éthane de 6 milliards de dollars à 25 milles au nord-ouest de Pittsburgh.
De nouvelles usines pétrochimiques sont également prévues près de la côte du golfe du Texas et de la Louisiane et du cours inférieur du Mississippi, une zone déjà appelée "Cancer Alley" en raison des émissions toxiques de ses usines pétrochimiques existantes. Deux grands craquelins d'éthane ont été mis en service sur la côte du Golfe en décembre et deux installations plus petites devraient ouvrir bientôt.
Prolifération et pollution du plastique
La demande annuelle de plastique a presque doublé depuis 2000. Et la population mondiale croissante, l'amélioration des conditions économiques et le progrès technologique créeront encore plus de demande de plastiques à l'avenir, selon un rapport de l'Agence internationale de l'énergie (AIE). Actuellement, les États-Unis et d'autres pays développés utilisent jusqu'à 20 fois plus de plastique par personne que l'Inde, Indonésie et autres pays en développement.
Les États-Unis produisent également plus de déchets d'emballages en plastique par habitant que tout autre pays. Cet emballage plastique jetable représente 40% de tout le plastique, la plupart finissant dans des décharges ; le reste est incinéré ou recyclé. Un rapport du Centre de droit international de l'environnement (CIEL), Plastique &Climat, constaté qu'à la fin de 2015, 8, 300 millions de tonnes de plastique vierge ont été produites dans le monde, dont les deux tiers restent dans l'environnement.
Chaque année, près de 10 millions de tonnes de plastique se retrouvent dans l'océan, où il est consommé par les animaux marins, et les déchets plastiques se trouvent sur les plages, même dans les endroits les plus reculés de la planète. Le plastique pollue aussi la terre, en particulier dans les fermes où les boues d'épuration sont utilisées comme engrais.
Bisphénol A (BPA), un composant chimique dans le plastique de certaines bouteilles d'eau et le revêtement des boîtes de conserve, a été trouvé dans le sang de cordon de neuf nourrissons sur 10 et dans l'urine de 95 % des adultes américains testés. Certaines recherches indiquent qu'il peut perturber les systèmes hormonaux et reproducteurs. Des microplastiques et de minuscules fibres de plastique ont été trouvés dans le miel, du sucre, Bière, les aliments transformés, fruits de mer, sel, détergent, eau en bouteille et eau du robinet; cependant, les effets sur la santé des microplastiques ne sont toujours pas clairs.
Les implications climatiques du plastique
Le plastique ne pose pas seulement un immense problème de pollution, il exacerbe également le changement climatique. Le rapport CIEL avertit que les émissions de gaz à effet de serre du plastique mettent en péril notre capacité à maintenir la hausse de la température mondiale en dessous de 1,5 °C. Si la production de plastique reste sur sa trajectoire actuelle, d'ici 2030, les émissions de gaz à effet de serre du plastique pourraient atteindre 1,34 milliard de tonnes par an, équivalent aux émissions produites par 300 nouvelles centrales à charbon de 500 MW. En effet, plus de 99% des plastiques sont fabriqués à partir de combustibles fossiles, à la fois le gaz naturel et le pétrole brut, et parce que le plastique génère des émissions de gaz à effet de serre à chaque étape de son cycle de vie.
Extraction et transport
Les émissions de gaz à effet de serre se produisent initialement lorsque les terres boisées et les champs sont défrichés pour faire place à des plateformes de puits et à des tuyaux pour forer du pétrole et du gaz naturel.
Si un tiers des 19,2 millions d'acres aux États-Unis qui ont été défrichés pour l'extraction était autrefois boisé, cela signifie que près de 1,7 milliard de tonnes métriques de dioxyde de carbone ont été émises à la suite de la déforestation; de plus, la capacité des terres boisées à absorber 6,5 millions de tonnes de carbone supplémentaires chaque année a été éliminée.
Le processus de fracturation émet du méthane, un gaz à effet de serre qui, plus de 20 ans, piège plus de 84 fois plus de chaleur dans l'atmosphère que le dioxyde de carbone. Le méthane résulte du torchage et des fuites, qui peut se produire n'importe où, du puits à l'utilisateur final.
Des émissions sont également produites par la combustion du carburant pour faire fonctionner l'équipement de forage.
En 2015, les émissions provenant de l'extraction et du transport pour la production de plastique étaient de 9,5 à 10,5 millions de tonnes métriques de CO
Croissance de la production d'éthane, consommation et exportations. Crédit :USEIA
Raffinage et fabrication
« Le plastique fait partie des matériaux les plus énergivores à produire, " selon le responsable du CIEL. Le craquage de l'éthane est énergivore en raison de la forte chaleur nécessaire, et produit des émissions importantes, tout comme les processus de raffinage chimique qui fabriquent d'autres plastiques.
Les émissions annuelles du nouveau craqueur d'éthane Shell et d'une usine d'éthylène ExxonMobil à Baytown, TX devraient équivaloir à en ajouter près de 800, 000 nouvelles voitures à la route. Greenhouse gas emissions from the Shell plant alone could cancel out all the benefits of nearby Pittsburgh's carbon reduction measures. And these are just two of the over 300 planned petrochemical projects being built in the U.S. mainly to produce plastic and plastic feedstocks.
Discarded plastic
After it's used, plastic is incinerated, recycled or ends up in a landfill.
Carbon from the fossil fuel feedstock is locked into plastic products and emitted when plastic is incinerated or decomposes. En 2015, 25% of global plastic waste was incinerated; aux Etats-Unis., emissions from plastic incineration were equivalent to 5.9 million metric tons of CO
Only about 8.4% of plastic is recycled. Mais, according to scientists from UC Santa Barbara, even recycling plastic produces greenhouse gas emissions, as fossil fuels are combusted to run the machines that shred plastic waste and heat it up to make other products.
Plastics in the environment, such as those that persist in landfills and litter coastlines all over the world, have been found by University of Hawaii researchers to release the greenhouse gases methane and ethylene when sunlight hits them; moreover, emissions from plastic on the ocean surface increase as the plastic breaks down.
Could microplastics affect the ocean's ability to absorb carbon dioxide?
The ocean absorbs carbon dioxide from the atmosphere, thus reducing the amount of warming emissions would cause if they remained in the atmosphere. Phytoplankton in the ocean play an essential role in this process, taking carbon dioxide from the atmosphere and storing it in the ocean via photosynthesis. Scientists are currently trying to determine if microplastics in the ocean interfere with phytoplankton's ability to sequester carbon.
Joaquim Goes, a research professor at the Earth Institute's Lamont-Doherty Earth Observatory, said that although he has not seen any studies that show a direct effect of microplastics on phytoplankton, "We have seen microplastics attach onto phytoplankton under the microscope. Phytoplankton can shed extra sticky carbohydrates through photosynthesis, and plastics can attach onto the sticky material. One thing you can assume is that if you have too many microplastic particles, they compete with phytoplankton for light."
Marco Tedesco, enseignant-chercheur à l'Observatoire de la Terre de Lamont-Doherty, who currently researches microplastic in snow and how it evolves, said that the chemicals used to make plastic could have unknown effects. "The chemicals that have been used during their lifecycle are heavily toxic and there's very little regulation about the use of these elements when it comes to plastics, " said Tedesco. "So the treatment of microplastics requires an extra level of attention because of the potential harm related to the chemicals that are used to treat plastics to make them colorful, more resilient, and impermeable. After a certain point, all the chemicals can permeate through the plastic and you don't know what the consequences are."
En réalité, a 2019 study by researchers from Macquairie University in Australia studied how substances leached from plastic affected Prochlorococcus, a tiny type of phytoplankton considered a key player in the photosynthetic process that fixes carbon. Exposure to the leachate compromised its in vitro growth and photosynthetic capacity and resulted in changes in its genome.
There is still much that scientists don't know about microplastics, their impacts on the environment or what to do about them, but one thing we do know:"Anything that we produce that we put into the atmosphere or on our planet—microplastics and CO
What solutions could yield results?
Recyclage
À l'heure actuelle, plastic recycling in the U.S. is not working well. Depuis des décennies, the U.S. sent its recycled plastic to China, but in 2017, China banned certain types of solid waste—mainly plastics. Without a market for recycled plastic, recycling is no longer economically viable for many municipalities. The Plastic Pollution Coalition estimates that in 2018, only 2% of municipal plastic waste was recycled in the U.S. and six times more plastic was burned than recycled.
Cette année, the U.S. sent 68, 000 shipping containers of recycled plastic to countries such as Bangladesh, Laos, Cambodge, Philippines, Turquie, Ethiopia and Senegal—countries that are not able to handle most of their own plastic waste.
Recycled plastic used to be cheaper than new plastic, but because of the boom in petrochemical production in the U.S., and because of the demand for recycled plastic from sustainable companies, virgin plastic is becoming cheaper than recycled. Par exemple, Se nicher, which is often considered one of the world's worst plastic polluters, is going to pay above market rate for recycled plastic in an attempt to reach its goal of reducing virgin plastic use by one-third by 2025.
Plastic bans
As of 2018, 127 countries had some type of legislation regulating plastic bags, according to a United Nations Environment Programme report. These bills might involve limiting the bags' manufacture or use, taxing them or regulating their disposal. Twenty-seven countries have banned certain plastic products, such as packaging, plaques, cups and straws. Sixty-three countries have required extended producer responsibility for single-use plastics, where producers of the plastic are responsible, financially or physically, to deal with their disposal.
In the U.S., the only federal ban on plastics is the Microbead-free Waters Act of 2015, forbidding the use of microbeads in cosmetics. Eight states have enacted other plastic restrictions, and 24 states have passed approximately 330 local plastic bag laws.
Christof Ruehl, a senior research scholar at Columbia University's Center on Global Energy Policy, is sanguine about the effectiveness of these bans and recycling. He and a colleague researched the potential impacts of a modest reduction in the demand for packaging material and a small improvement in plastic recycling. They cited three outcomes. "It brings peak oil demand forward by about five years into the mid- to late 2020s, " said Ruehl. "Secondly, it creates stranded assets because a lot of especially national companies are now heavily investing into new petrochemical facilities, because they believe plastic demand will continue rising. And thirdly—this I found really amazing—the impact of a successful campaign globally against the use of single-use plastics has a larger dent in oil demand than the dent caused by electric cars." In other words, effective regulations on plastic could reduce oil demand by at least as much as the adoption of electric cars 20 years from now.
The CIEL report studied possible solutions to the plastic pollution problem and determined that five measures would reduce greenhouse gas emissions the most and deliver environmental and social benefits:
It's important to bear in mind, cependant, that even if it were possible to achieve these measures and eliminate all demand for plastic, "You will have to replace the plastic with something else, " said Ruehl. "That something else would use energy and produce carbon emissions. Glass and paper, par exemple, are very energy-intensive. So in order to get a complete picture, you would have to study these replacements, but no one has done that yet."
Cette histoire est republiée avec l'aimable autorisation de Earth Institute, Université de Columbia http://blogs.ei.columbia.edu.
