Tony Kingsbury vet hur det är att möta en skeptisk publik. Som professor i programmet för hållbara produkter och lösningar vid University of California vid Berkeleys Haas School of Business blir han ofta ombedd att tilltala grupper av studenter och medborgare om hållbarhet. När han tar upp ett särskilt ämne i denna berömda liberala stad – visdomen att använda papperspåsar istället för plast – vet han exakt vad publiken tänker innan han ens öppnar munnen.
"Folk klagar på plastpåsar. Folk älskar att hata dem", säger han. Men, tillägger han, de kanske inte känner till hela historien.
Plastpåsar är faktiskt mer hemma i laboratorier än i skogar. De består av hartser eller polymerer - plast, harts och polymer används omväxlande - liksom de många andra plastprodukterna som har blivit en del av vårt dagliga liv. Så innan Kingsbury uttryckligen börjar ta upp de miljömässiga fördelarna och nackdelarna med var och en, frågar han sin publik om nyckelattributen för hållbarhet, mätvärden som energi, vatten och mark som krävs för att tillverka varje typ av väska. Sedan gör han sig redo att chocka dem.
Kingsbury säger att de som undersöker de två alternativen sida vid sida med hjälp av den här typen av analys alltid är förvånade över att papper inte är den entydiga vinnaren - inte på långa vägar. "Plast vinner på allt utom en:strö", säger han. "Träd förvandlar sig inte till påsar. De kräver massor av processer och vatten- och markbelastningar."
Visst, det enda område där plastpåsar är miljömässigt mer skadliga än papper är enormt. Påsar som inte är återvunna täpper till deponier och hamnar ofta i floder och havet, där de kan intas av fiskar, fåglar och andra varelser [källa:Mieszkowski]. Tusentals och åter tusentals fåglar och marina djur omkommer varje år av att antingen få i sig eller fastna i de miljarder plastpåsar som amerikaner använder varje år. Påsarna har till och med ansetts vara tillräckligt problem för att städer som Santa Monica och San Francisco, Kalifornien, tillsammans med nationer som Italien, till stor del har förbjudit dem.
Kingsbury hävdar att skräpproblemet relaterade till plastpåsar handlar om mänskligt beteende; om folk återvann plastpåsar skulle miljöproblemen minska avsevärt. Men den ännu större poängen här är att plast har en mer nyanserad påverkan på miljön än vad många tror. Ta till exempel det nya 787-flygplanet, som är tillverkat med ett högteknologiskt harts förstärkt med kolfibrer istället för aluminium. Eftersom det är lättare än det skulle vara om det var tillverkat av metall, använder planet mindre bränsle, vilket minskar sina utsläpp.
Även om det finns nackdelar och negativa effekter förknippade med hartser, är miljöpåverkan från plasten som används i allt från mjölk- och läskflaskor som innehåller drycker till kläderna vi bär mer komplicerade än du kan föreställa dig.
Innehåll
För att förstå vad hartser (eller plaster, välj ett begrepp) är, är det bra att vara tydlig med att de inte bara är en sak.
"Ett sätt att tänka på hartser är att tänka på metaller", säger Kingsbury. "De är bly och guld och aluminium och järn. De faller alla under kategorin metaller, men de har olika egenskaper. De bryts olika och har olika kostnadsstruktur. Plast är samma." Översatt till hartsvärlden betyder det att det finns många olika typer under paraplybeteckningen plast, inklusive polyetylentereftalat (PET) - en av de vanligaste typerna som ofta används i vattenflaskor - och högdensitetspolyeten (HDPE) ), som omfattar mjölkflaskor.
Naturligtvis är frågan verkligen inte "Vilka produkter är hartser i?" Det är "Vad är de inte i?" Hartser finns som sagt i alla möjliga förpackningar, såväl som i flygplan. Men det är bara början. Det finns massor av hartser som används i många olika produkter, och här är några exempel:Polyuretanhartser används för att göra möbelskum och skor; alkydhartser används i färg; och formaldehydhartser används i trälim [källa:O'Lochlainn].
Även om det är viktigt att veta att det finns en mängd olika hartser, finns det några breda generaliseringar som kan göras om hur de alla produceras. För det mesta är hartser härledda från naturgas och olja - tänk på gas och olja som råvaran eller byggstenarna för de flesta plaster (även om det finns några undantag, som du kommer att lära dig om på sista sidan i den här artikeln) . För att ta det ett steg längre, på en grundläggande molekylär nivå, är hartser helt enkelt länkar av monomerer som härrör från olja och naturgas. Så när du hör termen polymer som används omväxlande med hartser eller plaster, beror det på att det kanske är en mer exakt beskrivning av slutprodukten av processen som används för att producera hartser:Polymerer är gjorda av många monomerer.
Ett exempel kommer förmodligen att hjälpa. Polyeten, den vanligaste plasten i världen, består av många monomerer som kallas eten. För att få polyeten sker en process som bryter en dubbel kolbindning i etengas och förenar den med en annan eten [källa:Kingsbury]. Och när du sätter ihop tillräckligt med etenmonomerer har du inte bara polyeten, du har faktiskt en fast substans som kan formas till en behållare som en mjölkflaska.
Ännu bättre är dock att tänka på det som Bill Carroll beskriver det. Carroll, som är styrelseordförande för American Chemistry Council, säger att det är bäst att tänka på monomerer som små 1-tums bitar av garn. Om några av dem är staplade framför dig är det lätt att plocka isär dem sträng för sträng. Men om du har en hög med mycket längre bitar av garn som alla är intrasslade och blandade, kommer det att bli mycket svårare att dra isär dem. Med andra ord är den trassliga röran av garn likvärdig med hartser, plaster eller polymerer. "Det är så du bör förstå var styrkan hos polymerer och plaster kommer ifrån", säger Carroll.
Uppenbarligen tänker inte monomerer. Vilket innebär att de inte vaknar upp en dag och bestämmer sig för att de vill gå ihop med ett gäng andra monomerer och skapa en polymer. Snarare kopplar monomerer samman med sin egen sort med hjälp av en kemisk reaktor, en anordning som underlättar kontrollerade kemiska reaktioner. UC Berkeley's Kingsbury förklarar lite om hur monomer-till-polymer-reaktionen äger rum.
"Vanligtvis måste du hålla dem vid höga temperaturer eller högt tryck eller med något lösningsmedel för att hålla dem flytande. Annars blir reaktorer gummerade med en gigantisk bit av plast," säger Kingsbury. Väl ute ur en reaktor kommer hartser ut från fabriksdörren som pellets som ser ut som riskorn, som skickas till företag som gör dem till en mängd olika produkter.
Inverkan hartser har på miljön varierar. Först och främst innebär själva det faktum att de härrör från olja och naturgas användningen av en betydande mängd fossila bränslen, om än mycket mindre än vad som används för till exempel transporter. Men miljöeffekterna av hartsavfall går ännu längre.
"[Hartser] är kända för att vara brandfarliga och giftiga, och ångorna som produceras efter att de fattat eld är ganska farliga", säger Ross O'Lochlainn, som arbetar med ERA Environmental Management Solutions, ett miljökonsultföretag.
O'Lochlainn säger att användningen av hartser som ytbeläggningar och applikationer kräver att de sprutas som en del av en flyktig blandning av kemikalier, kända som flyktiga organiska föreningar (VOC). "Dessa kemikalier krävs som leveransmedium, och på grund av deras flyktighet avdunstar de snabbt och lämnar efter sig hartsbeläggningen. Dessa VOC är skadliga för miljön och övervakas noga av miljöskyddsmyndigheter", säger han.
O'Lochlainn tillägger att hartsblandningar kan leda till förorening av vattendrag om de till exempel hälls i avloppet. De flesta avloppsreningsverk är inte konstruerade för att bryta ner kemikalierna och helt enkelt släppa ut dem.
Den enkla sanningen är att plastpåsar - tillsammans med de flesta yoghurt- och mjölkbehållare och en mängd andra förpackningar - kan återvinnas. Det är de goda nyheterna. Tyvärr, åtminstone enligt U.S. Environmental Protection Agency, återvanns endast 8 procent av all plast 2010, vilket innebär att miljarder påsar och flaskor hamnade på soptippar eller, ännu värre, i hav, bäckar och träd [källa:EPA].
Ändå kvarstår faktum att för många hartser är återvinning möjlig, och det finns ett antal företag över hela USA – inklusive Industrial Resin Recycling Inc. i Michigan – som hanterar det.
"I grund och botten samlar dessa företag alla olika postindustriella hartsprodukter, vare sig det är plastsätesöverdrag, plasttrådshöljen eller plastdefekta delar", säger Andrew Schrage, delägare av Money Crashers, en webbplats som tillhandahåller personlig ekonomi samt hållbarhetsbevakning och rådgivning. "Dessa produkter smälts sedan till stora plastbitar. I sin tur mals eller strimlas de och reduceras för återanvändning."
Även om det fortfarande är en nischmarknad jämfört med traditionellt producerade hartser, blir biobaserad plast allt vanligare. En indikation på deras tillväxt är mängden produkter som nu använder hartser gjorda av sådant material som majs och sockerrör. Till exempel är återvinningsbara Dasani-vattenflaskor gjorda med upp till 30 procent växtmaterial. Men växtbaserade hartser finns i alla möjliga andra förpackningsmaterial förutom flaskor, inklusive påsar och andra behållare, såväl som mindre självklara föremål som bildelar och komponenter. Läs mer om dessa hållbara hartsalternativ på nästa sida.
Hartser kan tillverkas av källmaterial förutom olja och naturgas. Det finns ett antal olika sätt att göra detta på. Det vanligaste alternativa källmaterialet är polymjölksyra, som härrör från majs.
"[Företag som producerar biobaserade hartser] tar majssocker och matar det till mikroorganismer som producerar en avfallsprodukt som kallas mjölksyra, som är monomeren", säger UC Berkeley's Kingsbury. "Man separerar ut mjölksyran och gör den till en plast."
Miljövinsten med att använda ett växtbaserat källmaterial är uppenbarligen att det undviker förbrukningen av mer fossila bränslen, och de produkter som tillverkas kan också komposteras.
Men det finns några nackdelar, särskilt med användningen av majs. När allt kommer omkring kräver majs användning av mycket petroleumbaserat gödningsmedel för att växa, och avrinningen kommer in i vattendrag, vilket leder till skapandet av så kallade "döda zoner" - platser där syre är avskuret - på platser som Mexikanska golfen, hotar det marina livet.
Kingsbury säger att ett bättre alternativ till majs är sockerrör, som använder samma grundläggande procedur för att producera hartser men inte behöver så mycket mark och producerar färre utsläpp under bearbetningen. Men oavsett om du har att göra med en majs- eller sockerrörsbaserad harts, är det fortfarande viktigt att de produkter de används för att skapa kasseras på rätt sätt.
Kingsbury säger faktiskt att folk alltför ofta ser att en flaska eller behållare är komposterbar och tycker att det är helt okej att slänga den på sidan av vägen. "Ett problem vi stöter på är att människor skräpar ner mer när de tror att det på magiskt sätt försvinner, och det är det sista vi vill", säger han. "Vi vill ha det i kompost eller återvinning, inte vid sidan av vägen."
