Med tanke på klimatkrisen och världsomspännande plastföroreningar tror många att återvinning av material, i synnerhet plast, är lösningen på våra problem. Återvinning kan minska resursanvändningen, förhindra avfall och minska CO2 utsläpp. Det är en viktig hörnsten i den cirkulära ekonomin. Men även om vissa material är relativt enkla att återvinna, innebär återvinning av plast en komplex målkonflikt.
Det är särskilt viktigt att återvinna fossilbaserad plast istället för att förbränna dem (termisk återvinning) eller dumpa dem i miljön efter att de har använts en gång. I många kommuner i Schweiz kan vi slänga vårt plastavfall – eller för att beskriva det mer exakt, vår blandade hushållsplast – i en av de många insamlingspåsarna för plast, så att det sedan kan sorteras maskinellt och återvinnas.
Men återvinningsprocessen når snart sina gränser. Mekanisk återvinning är mest användbar i miljöhänseende när det återvunna materialet ersätter så mycket primärmaterial som möjligt. Detta innebär att CO2 utsläpp från produktion och förbränning kan undvikas och plasten tar sig inte in på deponi eller till miljön. Men för att ersätta ny plast krävs högkvalitativt återvunnet material – och det är just här problemet ligger.
Det är viktigt att vara medveten om att vi producerar och använder en enorm mängd olika plaster. De består av polymerkedjor som är uppbyggda av upprepade monomerenheter och, beroende på deras avsedda syfte, innehåller många ytterligare kemikalier, inklusive stabilisatorer, mjukgörare och flamskyddsmedel, som ger plasten de nödvändiga egenskaperna. I en rapport för FN:s miljöprogram identifierade vi upp till 13 000 kemikalier som används i plast. Många av dessa ämnen är potentiellt skadliga för människors hälsa och för miljön. Ändå är de i vissa fall inte tillräckligt reglerade.
Det enorma antalet plaster och tillsatser försämrar ofta kvaliteten på det återvunna materialet och gör i praktiken återvinning svår eller omöjlig. Som ett resultat är det inte särskilt användbart för oss att samla in mer och mer plastavfall om många plastprodukter inte kan tillverkas av det återvunna materialet utan bara av nya material.
Ett allvarligare problem är att långvariga plastprodukter ofta innehåller tillsatser som vi nu vet är skadliga för människors hälsa och miljön. Om återvinningen av dessa plaster inte hanteras noggrant, kan det leda till att reglerade kemikalier förblir i cirkulation under längre tid, snarare än att de tas bort från kretsloppet.
Till skillnad från fallet med livsmedel, till exempel, behöver plasttillverkare sällan deklarera sina formuleringar och ingredienser. Det gör att vi inte vet vad de flesta plastprodukter innehåller och om de kan återvinnas på ett säkert sätt. Det är här min forskning kommer in. Som kemist försöker jag identifiera vad plast är gjord av och om de är återvinningsbara.
Till exempel som en del av en studie publicerad i Environmental Science &Technology , arbetade vi nyligen med kollegor från andra schweiziska universitet för att undersöka plastgolvbeläggningar gjorda av polyvinylklorid (PVC). PVC är en viktig plast i byggbranschen som ofta återvinns (återvinningsgrad:16%). I studien testade vi 151 nya PVC-golv för tungmetaller, mjukgörare och andra kemikalier. Alla testade produkter var nya och hade köpts i Schweiz.
Resultaten av studien överraskade oss. I 24 av de nya golvbeläggningarna (16 %) hittade vi skadliga tillsatser som sedan länge varit förbjudna, som bly som används som stabilisator och mjukgöraren DEHP, ett orto-ftalat. Användningen av både bly och DEHP i nya material förbjöds i EU och i Schweiz på grund av hälsorisker. Att dessa ämnen fortfarande kan hittas i nya golvbeläggningar beror enligt vår uppfattning mest troligt på förorenad återvunnen PVC.
Ytterligare 29 % av golvbeläggningarna innehöll andra orto-ftalater som mjukgörare som fortfarande är godkända för användning men som också är oroande ämnen. Vissa ftalater misstänks vara hormonstörande och cancerframkallande och har kopplats till en mängd olika medicinska tillstånd.
PVC-golv har för länge sedan antagits vara en viktig källa till farliga kemikalier i byggnadsinteriörer eftersom de släpper mjukgörare. Trots detta vet vi lite om deras kemiska sammansättning.
Det här exemplet visar hur den stora variationen av olika kemikalier i plast och bristen på transparens kring dem orsakar problem för den cirkulära ekonomin och potentiellt sätter människor och miljö i fara.
I framtiden måste vi hitta sätt att återvinna PVC-golvmaterial på ett hållbart sätt, utan att skada människors hälsa. Detta kräver striktare kontroller och processer för att avlägsna skadliga kemikalier från återvunna PVC-produkter. Praktiska metoder för att upptäcka ftalatmjukgörare i plast har redan utvecklats och dessa behöver integreras i återvinningssystemet.
Men vi har inga snabba och enkla detektionsmetoder för andra kemikalier. I det här fallet behövs snabba och enkla analyser för andra plasttyper och kemikalier och i synnerhet måste tillverkningsprocesserna också anpassas.
Om vi vill ersätta fler nya material i framtiden behöver vi återvunnet material av högre kvalitet. I praktiken innebär det i första hand en minskning av antalet olika plaster och kemikalier som används, ett mer standardiserat synsätt på materialdesign som tar hänsyn till återvinning från början och större transparens i leverantörskedjan.
Mer information: Helene Wiesinger et al, Legacy and Emerging Plasticizers and Stabilizers in PVC Floorings and Implications for Recycling, Environmental Science &Technology (2024). DOI:10.1021/acs.est.3c04851
Journalinformation: Miljövetenskap och teknik
Tillhandahålls av ETH Zürich
