Was passiert mit all dem Plastik?

Was passiert mit all dem Plastik?

Anmerkung des Herausgebers (27.11.2017): Dieser Beitrag wurde mit neuen Statistiken zur Erzeugung und zum Recycling von Kunststoffabfällen sowie neuen Informationen zu Wiederverwendungsmethoden aktualisiert.

Wie wäre das moderne Leben ohne Plastik? Laut dem Weltwirtschaftsforum ist die Kunststoffproduktion im letzten halben Jahrhundert explodiert und von 16 gewachsen.5 Millionen Tonnen im Jahr 1964 auf 343 Millionen Tonnen im Jahr 2014; es wird erwartet, dass es sich bis 2036 verdoppelt. Wohin geht das alles, wenn wir damit fertig sind?

Im Jahr 2014 warfen die Amerikaner etwa 33,6 Millionen Tonnen Plastik weg, aber nur 9,5 Prozent davon wurden recycelt und 15 Prozent wurden verbrannt, um Strom oder Wärme zu erzeugen.

Der größte Teil des Restes landet auf Deponien, wo es bis zu 500 Jahre dauern kann, sich zu zersetzen und möglicherweise Schadstoffe in den Boden und das Wasser zu leiten. Es wird geschätzt, dass bereits 165 Millionen Tonnen Plastikmüll in den Ozeanen herumschwimmen und die Gesundheit und Sicherheit des Meereslebens bedrohen. Und jedes Jahr gelangen durchschnittlich 8, 8 Millionen Tonnen mehr in die Ozeane, darunter Mikroplastik, winzige Partikel mit einer Länge von weniger als fünf Millimetern aus Kosmetika, Stoffen oder dem Abbau größerer Teile, die von Meerestieren aufgenommen werden können.

Relativ wenig unserer Kunststoffabfälle wird recycelt, da es verschiedene Arten von Kunststoffen mit unterschiedlichen chemischen Zusammensetzungen gibt und recycelte Kunststoffe durch das Mischen von Typen kontaminiert werden können. Kunststoffabfälle werden auch durch Materialien wie Papier und Tinte kontaminiert. Die Trennung von Kunststoffen von anderen Wertstoffen und verschiedenen Kunststoffarten voneinander ist arbeitsintensiv und bisher gab es keine einfache Lösung.

Obwohl die Society of Plastic Industries sieben Codes zur Unterscheidung von Kunststoffarten für das Recycling entwickelt hat, werden in Wirklichkeit nur zwei — Polyethylenterephthalat (PET, verwendet für synthetische Fasern und Wasserflaschen) und Polyethylen hoher Dichte (HDPE, verwendet für Krüge, Flaschenverschlüsse, Wasserleitungen) — routinemäßig recycelt. Aber in immer mehr Städten wie New York und Chicago werden auch Plastiktüten aus Polyethylen niedriger Dichte (LDPE) recycelt. Und in zunehmendem Maße verbessert der Einsatz der Nahinfrarotspektroskopie in der Recyclingindustrie, mit der die chemische Zusammensetzung von Kunststoffen identifiziert werden kann, die Effizienz und Geschwindigkeit des Recyclings.

Kunststoffe, die recycelt werden können, werden zunächst sortiert, zerkleinert und von Verunreinigungen wie Papier befreit. Die Fetzen werden dann geschmolzen und zu Pellets geformt, die zu anderen Produkten verarbeitet werden können.

MoistureShield in Arkansas und Trex mit Sitz in Virginia recyceln Polyethylen zu Terrassendielen, Zäunen sowie Türen und Fenstern. Coca Cola erhöht die Menge an recyceltem Kunststoff in seinen Flaschen auf 50 Prozent.

Kunststoff wird aus Erdöl oder Erdgas in einem chemischen Prozess hergestellt, der kleinere Moleküle zu einem großen kettenartigen Molekül kombiniert, oft mit anderen Substanzen, die ihm besondere Eigenschaften verleihen. (Einige, wie Phthalate und Bisphenol A, können gesundheitsschädliche Auswirkungen haben. Die Kunststoffproduktion verbraucht schätzungsweise vier Prozent der weltweiten Ölproduktion – sowohl als Rohstoff als auch als Energiequelle im Herstellungsprozess. Da diese Polymere Energie aus fossilen Brennstoffen enthalten (und tatsächlich einen höheren Energiewert als Kohle und Holz haben), ist das Zurücklassen eines so großen Teils davon auf Deponien nicht nur eine Umweltgefahr, sondern auch eine enorme Verschwendung einer wertvollen Ressource, die zur Erzeugung von Strom, Wärme oder Brennstoff verwendet werden könnte.

Die Plastics Division des American Chemical Council bat das Earth Engineering Center des Earth Institute, Möglichkeiten zur Rückgewinnung der Energie zu untersuchen, die nicht recycelten Kunststoffen innewohnt. Der Bericht von 2011, der 2014 aktualisiert wurde, stellte fest, dass die Energiemenge, die in den Millionen Tonnen Kunststoff auf US-Deponien enthalten ist, 48 Millionen Tonnen Kohle, 180 Millionen Barrel Öl oder einer Billion Kubikfuß Erdgas entspricht. Wenn all dieser Kunststoff in flüssigen Kraftstoff umgewandelt würde, könnte er 5,7 Milliarden Gallonen Benzin produzieren, genug, um 8,9 Millionen Autos pro Jahr anzutreiben. Und Tatsache ist, dass es jetzt Technologien gibt, die all diese Abfälle sinnvoll nutzen können.

Der Bericht untersuchte drei Möglichkeiten, nicht recycelten Kunststoff zur Energieerzeugung zu nutzen: die direkte Umwandlung in flüssigen Brennstoff, die Verwendung getrennter Kunststoffe als Brennstoff in speziellen Kraftwerkstypen und die Erhöhung der Müllmenge, die in Abfallverbrennungsanlagen verbrannt wird.

Kunststoffe können durch Pyrolyse, einem Prozess mit hoher Hitze, der keinen Sauerstoff verwendet, in Rohöl oder andere Arten von Produkten umgewandelt werden. Agilyx, ein in Oregon ansässiges Unternehmen, hat ein System entwickelt, das Polystyrol aus Schaumbechern, Verpackungsmaterialien und Styropor erhitzt, um ein Styrolmonomer zu erzeugen, einen Baustein der Kunststoffindustrie. Das flüssige Endprodukt kann an andere Raffinerien verkauft werden, um Öl zu produzieren oder mehr Polystyrol herzustellen.

Plastic2Oil in Niagara Falls, NY, verwendet ungewaschenen, unsortierten Kunststoffabfall, um schwefelarme Kraftstoffe herzustellen, die nicht weiter raffiniert werden müssen. Das Unternehmen behauptet, dass sein Prozess „sehr grün, sauber und skalierbar ist.“

Eine Reihe anderer Unternehmen in den USA., Afrika, Asien und Europa investieren in Technologie, die flüssigen Brennstoff von den Plastikabfällen erzeugt.

Laut dem aktualisierten Bericht des Earth Engineering Center könnten Kraftwerke, die speziell für die Verwendung von nicht recyceltem Kunststoff als Brennstoff entwickelt wurden, theoretisch 61,9 Millionen MWh Strom produzieren, genug, um 5,7 Millionen Haushalte mit Strom zu versorgen.

Die Verbrennung von mehr Müll in Müllverbrennungsanlagen würde die in Kunststoffen enthaltene Energie zurückgewinnen und die Treibhausgasemissionen reduzieren, da Deponien Methan (ein Treibhausgas, das 20-mal stärker ist als Kohlendioxid) emittieren, wenn sich Müll zersetzt. Im Gegensatz zu Verbrennungsanlagen der Vergangenheit produzieren moderne Müllverbrennungsanlagen Strom und Wärme in Kesseln, die für die vollständige Verbrennung ausgelegt sind. Die US Environmental Protection Agency hat gesagt, sie produzieren Strom „mit weniger Auswirkungen auf die Umwelt als fast jede andere Stromquelle.“

Wenn die Menge an Müll, die 2011 auf US-Deponien lag, in Müllverbrennungsanlagen verbrannt würde, könnte dies theoretisch genug Strom liefern, um 13,8 Millionen Haushalte mit Strom zu versorgen und den Kohleverbrauch um 100 Millionen Tonnen pro Jahr zu reduzieren. Im Jahr 2015 verbrannten 71 Müllverbrennungsanlagen und vier weitere Kraftwerke in den USA 29 Millionen Tonnen Müll und erzeugten fast 14 Milliarden Kilowattstunden Strom.

Ein Bericht des Umweltprogramms der Vereinten Nationen aus dem Jahr 2009 über die Umwandlung von Kunststoffabfällen in eine Ressource beschrieb die Herstellung von gasförmigen Brennstoffen unter Verwendung hoher Wärme zur Zersetzung von Kunststoffabfällen und festen Brennstoffen aus einer Mischung von Kunststoffabfällen, Papier und Holz. Die Materialien werden zuerst zerkleinert, sortiert und zu Pellets verarbeitet. Eine Reihe von Unternehmen in Japan produzieren sowohl feste als auch gasförmige Brennstoffe. Das Unternehmen Showa Denko mit Hauptsitz in Tokio nutzt die Wärmevergasung, um Kunststoffabfälle zu Ammoniak, aus dem viele Produkte hergestellt werden, und CO2 zur Karbonisierung zu recyceln.

Liter of Light, eine Basisbewegung mit Partnerschaften auf der ganzen Welt, hat einen anderen Weg gefunden, Plastikflaschen zu recyceln. Es hilft energiearmen Gemeinden, weggeworfene Sodaflaschen in Solarflaschenlampen umzuwandeln, um Häuser und Straßen zu beleuchten. Die Organisation hat über 350.000 Flaschenleuchten in mehr als 15 Ländern installiert.

Die besten Lösungen für unser Plastikproblem sind immer noch, sie zu reduzieren und wann immer möglich wiederzuverwenden und zu recyceln. Weitere Richtlinien, die die Verwendung von Plastiktüten verbieten, Flaschenpfand verlangen und das Recycling ausweiten, würden helfen. Aber Millionen Tonnen Plastikmüll liegen immer noch auf Deponien im ganzen Land; Technologien, die in der Lage sind, diesen Abfall als Ressource zu nutzen, können mehrere Vorteile bieten, indem sie dazu beitragen, die Umwelt zu reinigen, unsere Abhängigkeit von ausländischem Öl zu verringern, unsere Nutzung nicht erneuerbarer Rohstoffe zu verringern, Treibhausgasemissionen zu reduzieren und Energie zu erzeugen.