Hvorfor genbrug af plast ikke er en hurtig løsning

I betragtning af klimakrisen og verdensomspændende plastikforurening tror mange mennesker, at genanvendelse af materialer, især plastik, er løsningen på vores problemer. Genbrug kan reducere ressourceforbruget, forhindre spild og reducere CO₂ emissioner. Det er en vigtig hjørnesten i den cirkulære økonomi. Men mens nogle materialer er relativt enkle at genbruge, involverer genanvendelse af plast en kompleks målkonflikt.

Det er særligt vigtigt at genanvende fossilbaseret plast i stedet for at forbrænde dem (termisk genbrug) eller dumpe dem i miljøet, efter at de har været brugt én gang. I mange kommuner i Schweiz kan vi bortskaffe vores plastikaffald – eller for at beskrive det mere præcist, vores blandede husholdningsplastik – i en af ​​de mange indsamlingsposer til plast, så det derefter kan sorteres på maskine og genbruges.

Men genbrugsprocessen når hurtigt sine grænser. Mekanisk genanvendelse er mest nyttig i miljømæssig henseende, når det genbrugte materiale erstatter så meget primært materiale som muligt. Det betyder, at CO₂ emissioner fra produktion og forbrænding kan undgås, og plasten trænger ikke ind på lossepladsen eller i miljøet. Men udskiftning af ny plast kræver genbrugsmateriale af høj kvalitet – og det er netop her problemet ligger.

Kemikalier kan forstyrre genbrugsprocessen

Det er vigtigt at være opmærksom på, at vi producerer og bruger et stort udvalg af forskellige plasttyper. De består af polymerkæder, der er opbygget af gentagne monomerenheder og, afhængigt af deres tilsigtede formål, indeholder mange yderligere kemikalier, herunder stabilisatorer, blødgørere og flammehæmmere, som giver plasten de nødvendige egenskaber. I en rapport for FN's miljøprogram identificerede vi op til 13.000 kemikalier, der anvendes i plast. Mange af disse stoffer er potentielt skadelige for menneskers sundhed og for miljøet. Ikke desto mindre er de i nogle tilfælde ikke tilstrækkeligt reguleret.

Det enorme antal plastik og tilsætningsstoffer forringer ofte kvaliteten af ​​det genbrugte materiale og gør i praksis genanvendelse vanskelig eller umulig. Som følge heraf er det ikke særlig nyttigt for os at indsamle mere og mere plastikaffald, hvis mange plastprodukter ikke kan fremstilles af det resulterende genbrugsmateriale, men kun af nye materialer.

Et mere alvorligt problem er, at langtidsholdbare plastprodukter ofte indeholder tilsætningsstoffer, som vi nu ved er skadelige for menneskers sundhed og miljøet. Hvis genanvendelsen af ​​disse plastik ikke håndteres omhyggeligt, kan det resultere i, at regulerede kemikalier forbliver i cirkulation i længere tid, i stedet for at blive fjernet fra kredsløbet.

Nedsiden af ​​vores farverige plastikverden

I modsætning til f.eks. fødevarer skal producenter af plast sjældent angive deres formuleringer og ingredienser. Det betyder, at vi ikke ved, hvad de fleste plastprodukter indeholder, og om de sikkert kan genbruges. Det er her, min forskning kommer ind. Som kemiker forsøger jeg at identificere, hvad plast er lavet af, og om det er genanvendeligt.

For eksempel som en del af en undersøgelse offentliggjort i Environmental Science &Technology , har vi for nylig arbejdet sammen med kolleger fra andre schweiziske universiteter for at undersøge plastikgulvbelægninger fremstillet af polyvinylchlorid (PVC). PVC er en vigtig plast i byggebranchen, der ofte genanvendes (genanvendelsesprocent:16%). I undersøgelsen testede vi 151 nye PVC-gulve til tungmetaller, blødgørere og andre kemikalier. Alle testede produkter var nye og var købt i Schweiz.

Resultaterne af undersøgelsen overraskede os. I 24 af de nye gulvbelægninger (16 %) fandt vi skadelige tilsætningsstoffer, som for længst var forbudt, såsom bly brugt som stabilisator og blødgøringsmidlet DEHP, et orto-phthalat. Brugen af ​​både bly og DEHP i nye materialer blev forbudt i EU og i Schweiz på grund af sundhedsfarer. At disse stoffer stadig kan findes i nye gulvbelægninger, skyldes efter vores vurdering højst sandsynligt forurenet genanvendt PVC.

Yderligere 29 % af gulvbelægningerne indeholdt andre orto-phthalater som blødgørere, der stadig er godkendt til brug, men som også giver anledning til bekymring. Nogle phthalater er mistænkt for at være hormonforstyrrende og kræftfremkaldende og er blevet forbundet med en lang række medicinske tilstande.

PVC-gulve er for længst blevet antaget at være en vigtig kilde til farlige kemikalier i bygningsinteriør, fordi de frigiver blødgørere. På trods af dette ved vi lidt om deres kemiske sammensætning.

Hvordan kan vi løse dette problem?

Dette eksempel viser, hvordan den brede vifte af forskellige kemikalier i plast og manglen på gennemsigtighed omkring dem forårsager problemer for den cirkulære økonomi og potentielt sætter mennesker og miljø i fare.

I fremtiden er vi nødt til at finde måder at genbruge PVC-gulvmaterialer på bæredygtigt, uden at skade menneskers sundhed. Dette kræver strengere kontrol og processer for at fjerne skadelige kemikalier fra genbrugte PVC-produkter. Der er allerede udviklet praktiske metoder til påvisning af phthalatblødgørere i plast, og disse skal integreres i genbrugssystemet.

Men vi har ingen hurtige og enkle detektionsmetoder for andre kemikalier. I dette tilfælde er det nødvendigt med hurtige og enkle analyser for andre plasttyper og kemikalier, og især fremstillingsprocesserne skal også tilpasses.

Hvis vi i fremtiden vil erstatte flere nye materialer, har vi brug for genbrugsmaterialer af højere kvalitet. I praksis betyder det primært en reduktion i antallet af forskellige plastik og kemikalier, der anvendes, en mere standardiseret tilgang til materialedesign, der tager højde for genanvendelse fra starten og større gennemsigtighed i forsyningskæden.

Flere oplysninger: Helene Wiesinger et al., Legacy and Emerging Plasticizers and Stabilizers in PVC Floorings and Implikations for Recycling, Environmental Science &Technology (2024). DOI:10.1021/acs.est.3c04851

Journaloplysninger: Miljøvidenskab og -teknologi

Leveret af ETH Zürich