Bærekraft
Kan en ‘Bærekraftsmåling’ dempe plastforurensningen vår?
Legg til Securities.io blant dine foretrukne kilder på Google
Plast, som hovedsakelig består av polymerer, er en bred kategori av syntetiske eller semi‑syntetiske organiske forbindelser. Det er deres plastisitet som gjør det mulig å forme plast til ulike former og gir mange verdifulle bruksområder.
Siden plast er billig, allsidig og sterilt, finner den mange anvendelser, inkludert husholdningsapparater, matemballasje, bygg og medisinsk utstyr, og tilfører verdi til livene våre.
Plastforbruket har de siste tiårene økt betydelig og resulterer nå i omtrent 450 millioner tonn plastavfall hvert år. Faktisk utgjør det minst 85 % av totalt marint avfall. En stor majoritet av plastavfallet (46 %) deponeres, kun 15 % samles inn for gjenvinning og mindre enn 9 % blir resirkulert. Resten blir enten til mindre fragmenter eller brent.
Etter hvert som plast blir en del av jordens fossile register, medfører den alvorlige miljømessige, helsemessige, sosiale og økonomiske konsekvenser. I tillegg viser nyere studier en økende tilstedeværelse av mikroskopiske partikler i vannet og maten vår, noe som forverrer problemene ytterligere.
En ny studie av forskere ved Columbia University har funnet at flaskevann som selges i butikker faktisk kan inneholde ti til hundre ganger mer plast enn tidligere estimert. Plastene som ble funnet i vannet var i form av nanopartikler, som er 1 000‑del av gjennomsnittlig bredde på et menneskehår. Disse nanopartiklene er så små at de ikke kan sees under et mikroskop og kan migrere inn i blodstrømmen gjennom vev i fordøyelseskanalen eller lungene. Når de er i blodstrømmen, kan disse mikroskopiske partiklene distribuere skadelige syntetiske kjemikalier gjennom kroppen og inn i cellene.
Studien bemerker at det i gjennomsnitt er oppdaget 240 000 plastpartikler i én liter vann, tilsvarende to standardflasker. Disse partiklene kom fra syv typer plast, hvor 90 % var nanoplast og de resterende 10 % mikroplast.
Mikroplast er polymerfragmenter som varierer fra mindre enn 0,2 tommer ned til 1/25 000 av en tomme. Alt som er mindre enn dette klassifiseres som nanoplast, målt i milliarder av en meter.
Dette funnet viser at plast kontinuerlig avskiller seg, på samme måte som vi mister hudceller. Den stadige avskjeden av små plastbiter, som deretter løsner, understreker viktigheten av å bruke rustfritt stål eller glassbeholdere for å redusere eksponeringen.
“Arbeidet de la ned i dette var virkelig ganske dyptgående … Jeg vil kalle det banebrytende.”
Studere den kjemiske strukturen og risikoene ved nanopartikler
I 2018 var Mason medforfatter på en studie som først oppdaget tilstedeværelsen av mikroplast og nanoplast i den store majoriteten (93 %) av flaskevannprøver. I studien hennes oppdaget hun at hver forurenset liter vann inneholdt i gjennomsnitt 300 mindre partikler samt ti plastpartikler som var bredere enn et menneskehår.
Så, selv om det allerede var kjent at nanoplast eksisterte, var det på den tiden ikke mulig å vurdere disse partiklene, langt mindre å finne ut om det var flere.
Nå, ifølge en ny studie publisert i tidsskriftet Proceedings of the National Academy of Sciences i den tredje uken av januar 2024, er en ny teknologi demonstrert som ikke bare kan se, men også telle og analysere den kjemiske strukturen til nanopartikler i flaskevann.
Den nye tilnærmingen, som bygger på en modifisert versjon av den laserbaserte teknikken kjent som Raman‑spektroskopi, vil kunne bidra til dette. Stimulated Raman scattering microscopy, eller SRS, måler hvordan molekyler vibrerer som respons på lys og forsterker signalet i så stor grad at nanopartiklene kan oppdages. Det forventes å hjelpe med å forstå om polymerer, «plastdelen av plast», skader kroppen.
Denne studien var den første som tok i bruk mikroskopi i nanoplastverdenen. Forskningsgruppen tok tre uidentifiserte populære vannmerker solgt i USA og fant at de inneholdt 110 000 til 370 000 plastbiter i stedet for 300 per liter.
“Disse partiklene kan være uorganiske nanopartikler, organiske partikler, og noen andre plastpartikler som ikke er blant de syv hovedtypene plast vi studerte.”
– Beizhan Yan, som var en del av forskningen og er associate research professor ved Earth Observatory ved Columbia University
Muligheten denne teknologien gir til å se og analysere nanopartiklene gir en mulighet til bedre å forstå de potensielle risikoene for menneskers helse, spesielt spedbarn og små barn hvis hjerner og kropper er i utviklingsfasen og er mer sårbare for giftige eksponeringer.
Blant ulike typer plastforurensning er nanoplast de mest alarmerende fordi de er svært små og kan trenge inn i celler og vev i våre viktigste organer. Når de er der, kan disse plastbitene potensielt avsette kjemikalier som tungmetaller, ftalater, bisfenoler, flammehemmere og PFAS (per‑ og polyfluorinerte stoffer). Disse hormonforstyrrende kjemikaliene (EDC) har ført til en dramatisk økning i amerikanske helseutgifter, omtrent 250 milliarder dollar i 2018 alene, ifølge forskning.
Det er allerede observert at den lille størrelsen på mikroplast gjør dem i stand til å absorbere giftige stoffer fra miljøet og komme inn i næringskjeden. I tillegg kommer alle kjemikaliene som brukes i produksjonen av plast ikke bare inn i kroppen sammen med plasten, men migrerer også ut av plasten inn i kroppen, som har en høyere temperatur enn omgivelsene.
Disse kjemikaliene kommer deretter inn i nyrene, leveren og hjernen. Etter hvert blir de funnet i fosterbarns hjerner, hjerter, lever, nyrer og lunger, som observert i studier på gravide mus kun 24 timer etter at moren inntok eller inhalerte plastpartikler.
“Mikro‑ og nanoplast har blitt funnet i den menneskelige morkaken på dette tidspunktet. De har blitt funnet i menneskelig lungevev. De har blitt funnet i menneskelig avføring; de har blitt funnet i menneskelig blod.”
– Phoebe Stapleton, medforfatter av studien og associate professor ved farmasiskolen ved Rutgers University
Holdbarheten til mikroplast indikerer at de utgjør langsiktige økologiske og helsemessige risikoer. Videre tyder nyere funn på at naturlige hendelser som orkaner også bidrar til denne forurensningen ved å fungere som kraftige distribusjonsmekanismer. Dette representerer en økende trussel mot økosystemer og menneskers helse globalt.
Løse problemet med plastforurensning via bærekraftsmåling
Mens ny teknologi og tilnærminger brukes til å analysere tidligere usette nanopartikler, gjøres også fremskritt i å takle plastforurensningsproblemet. I en nylig studie utviklet forskere fra den ideelle organisasjonen dedikert til marin forskning, Woods Hole Oceanographic Institution (WHOI), en bærekraftsmåling for økologisk design av plastprodukter med lav miljøpersistence. Å følge denne målingen forventes å gi miljømessige og samfunnsmessige fordeler.
Den ny studie sammenlignet indekser for miljøpåvirkningen av plast samt deres erstatninger, noe som viste at å ta hensyn til plastens miljøpersistence kunne føre til fordeler på hundrevis av millioner dollar for ett enkelt forbrukerprodukt.
Slike produkter designes vanligvis ved å balansere avveiningene mellom ressursutarming og miljøhensyn. Denne balansen er nødvendig fordi, selv om rammeverk finnes for å estimere disse påvirkningene, har ingen hittil blitt utviklet for materialvalg eller kvantifisering av miljøpersistence. Den siste studien har som mål å fylle dette gapet ved å introdusere målinger og metoder som hjelper designere, ingeniører og forskere med å ta informerte designbeslutninger og sette forskningsprioriteringer.
For dette har en ny studie publisert i tidsskriftet ACS Sustainable Chemistry & Engineering utviklet en bærekraftsmåling for økologisk design av plastprodukter med lav miljøpersistence.
Til tross for risikoene plastforurensning medfører for menneskers helse og økosystemer, fortsetter bruken av plastprodukter å øke. Derfor krever begrensning av skadene designstrategier for plastprodukter som er informert av truslene plast utgjør for miljøet, som angitt i studien.
I den forbindelse er en bærekraftsmåling utviklet for øko‑design av plastprodukter, som har som mål å opprettholde ytelse samtidig som den sikrer lav miljøpersistence. Analysen identifiserer materialer og deres egenskaper som fortjener utvikling, adopsjon og investering for produksjon av plastprodukter som er mindre miljøpåvirkende, men likevel funksjonelle.
“Det som er viktig å fastslå er hvordan vi kan designe funksjonelle, bærekraftige og ufarlige materialer, produkter og prosesser som innkapsler alle prinsippene for grønn materialteknikk i den fremtidige verden vi skal leve i.”
– sa hovedforfatter Bryan James, materialforsker og ingeniør
Han la til:
“Hva er neste sett med strategier og verktøy som ingeniører, produktdesignere og til og med den gjennomsnittlige forbrukeren kan bruke for å ta de beste valgene for miljøet uten å måtte ofre produktytelse?”
For å lage denne målingen benyttet studien plastens miljønedbrytningsrate sammen med etablerte materialvalgstrategier. Denne tilnærmingen fokuserte på miljøpåvirkningen og egenskapene til ulike materialer, og ga en veiledning basert på deres persistens i miljøet.
Implementering av en bærekraftsmåling for persistens har vært utfordrende på grunn av historisk mangel på omfattende data om de ulike plasttypene som brukes i forbrukerprodukter. Men med nylig tilgang til tilstrekkelige data om de realistiske miljønedbrytningsratene for et bredt spekter av plast, kan forskere nå vise hvordan utskifting av ett materiale med et annet i designprosessen kan redusere både produktkostnaden og klimagassutslippene.
Ved å vurdere egenskapene til ulike typer plast og bruke dem strategisk, kan man foreta utskiftninger for å minimere miljøpersistence, noe som gir betydelige fordeler.
For eksempel anvendte studien denne målingen for å bytte til alternative materialer som cellulosediacetat og polyhydroksialkanoater for engangs kaffekopplokker. Dette byttet kunne redusere samfunnets miljøkostnader med hundrevis av millioner dollar. Disse lokkene, som for tiden er laget av materialer som polylaktisk syre, polypropylen og polystyren, bidrar til omtrent 5 % av alt plastavfall som samles inn i kystoppryddinger globalt. Cellulosediacetat og polyhydroksialkanoater, selv om de er litt dyrere, har lavere klimagassutslipp enn polylaktisk syre og vedvarer ikke i havet.
Når man bestemmer hvilket materiale man skal bytte til, vurderte studien om det er bedre å bruke et materiale med lavere klimagassutslipp som vedvarer lenger, eller ett med litt høyere utslipp men mindre persistens. I den forbindelse tildelte studien en dollarkostnad til miljøkostnaden for hvert materiale.
“Bare ved å lage produkter som vedvarer mindre ved at de ikke er der, eller forsvinner raskere, reduseres den kostnaden for samfunnet enormt.”
– sa hovedforfatter Jame, postdoktor ved WHOI’s Marine Chemistry & Geochemistry Department
Ved å ta hensyn til lokkens persistens, som designere for øyeblikket ikke vurderer, sa medveileder Christopher Reddy, seniorforsker i WHOI’s Marine Chemistry & Geochemistry Department, at denne målingen har vært «banebrytende», da den flytter narrativet fra å definere problemet til å finne løsninger.
Som medforfatter og medveileder Collin Ward, associate scientist i WHOI’s Marine Chemistry & Geochemistry Department, bemerket, gitt at plast har høy nytteverdi, «de kommer ikke til å forsvinne med det første». Likevel er alle enige om problemet med plastforurensning og hvor mye den lekker inn i miljøet. Ward sa:
“Rammverket presentert i denne studien representerer et viktig første skritt mot å løse dette problemet ved å designe materialer som samtidig møter forbrukernes behov og ikke vedvarer dersom de utilsiktet lekker ut i miljøet.”
Klikk her for å lære hvordan mikroplast forurenser kroppene våre fra foster til voksen.
Selskaper som utvikler nye løsninger for å fjerne plastavfall
Med plastforurensning som blir et kritisk problem, arbeider mange selskaper verden over med løsninger for å fjerne plastavfall fra vannveier, som:
1. SUEZ Group
Dette europeiske selskapet fokuserer på vannkretsløpsstyring samt løsninger for avfallsgjenvinning og -gjenoppretting globalt. SUEZ Group har nesten 1700 patenter og ti forskningssentre for å beskytte miljøet.
Selskapets aksjer er notert på Euronext-børsene i Paris og Brussel og handles for tiden til EUR 19,83. I september 2023 signerte det to nye kontrakter for vann- og avfallsprosjekter for å ytterligere støtte Kinas mål om karbonnøytralitet i 2060.
2. Clearwater Mills
Selskapet bygde Trash Wheels for å håndtere avfall i elver og har så langt samlet inn totalt omtrent 2 000 tonn søppel. Måten det fungerer på er at innkapslingsbommer er konfigurert i V‑form over elven med gummiskjørt rett under vannoverflaten for å fange søppelet og lede det til det roterende vannhjulet som løfter søppelet ut av elven.
Konklusjon
For å takle det alvorlige problemet med plastforurensning er det avgjørende både å forstå problemet og å finne nye tilnærminger for å løse det. Som vi har sett, blir det gjennomført studier som undersøker plast på mikroskopisk nivå og vurderer trusselen de utgjør for økosystemer og menneskers helse. I tillegg arbeider forskere med ulike strategier for å redusere plastproduksjonen og forbedre design og materialer i plastprodukter. Samlet sett hjelper disse innsatsene designere, forskere og selskaper med å gjøre en betydelig innvirkning på plastforurensningskrisen.
