美国塑料:你的瓶子、包装和水壶来自哪里?
Responsible Alpha 试图可视化塑料从生产者到消费者在美国的路径。在这个仪表板中,可以通过筛选器确定例如哪些公司生产塑料以及主要生产的塑料类型。
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“化学海岸”,位于德克萨斯州和路易斯安那州的墨西哥湾沿岸,覆盖了美国84%的塑料生产,贯穿整个行业供应链(见下表1)。
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2019年,最大的塑料生产商包括埃克森美孚、陶氏化学、利安德巴塞尔、Westlake Chemical 和台塑。
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HDPE(高密度聚乙烯)、PVC(聚氯乙烯)、聚丙烯和LLDPE(线性低密度聚乙烯)是产量最大的树脂或最终产品塑料。它们用于制造我们的洗衣液容器、PVC管道、一次性饮料杯、水壶和塑料包装。
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苯是一种初级化学物质,用于生产被标记为“其他”的终端产品塑料,其中包括婴儿奶粉瓶。苯已知是一种人类致癌物。
自1950年以来,公司已经生产了超过83亿吨塑料,相当于20亿头非洲象。被丢弃的包装占每年塑料废物总量的46%(1.58亿吨)(Geyer 2020 和 UNEP 2021)。大多数塑料包装废物来自家庭垃圾。废弃的塑料包装正在污染我们的海洋、空气和土地。
一次性塑料可能会成为我们这个时代的永恒纪念碑。
深入了解细节,2002-2014年各类塑料消费总百分比为:
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14% 塑料袋及类似产品(LDPE – 低密度聚乙烯)。
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10% 塑料瓶(PET – 聚对苯二甲酸乙二醇酯)——2018年全球销售了4820亿个PET瓶。
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9% 塑料壶(HDPE – 高密度聚乙烯)。
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8% 包装膜(聚丙烯)。
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2% 纸盒(聚苯乙烯)(UNEP 2021)。
目前,塑料的年碳排放预算相当于所有石油和天然气排放量的6%到9%(Carbon Tracker 2020)。如果保持现有的生产方式,到2050年,塑料生产可能会占全球剩余碳预算的13%(CIEL 2019)。
事实上,如果我们继续使用化石燃料能源和原料生产塑料,当前的塑料生产水平将无法实现2050年《巴黎协定》的承诺(CIEL 2019)。
美国环保署(US EPA)最近的一项审查显示,在可能与塑料包装相关的3377种化学物质中,有906种很可能与其相关。欧洲化学品管理局(ECHA)将其中68种列为“对人类健康危害最高”的化学物质,另有68种被评为“对环境危害最高”的物质(Groh et al. 2019)。
科学家们明确指出,塑料和塑料包装的使用对环境有负面影响——从全球变暖到毒性。然而,他们也指出,通过改善产品设计、使用和废物管理,可以带来显著的好处。
什么是塑料?它们在美国的生产地在哪里?
让我们来问几个简单的问题:
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什么是塑料?
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它们在美国的生产地在哪里?
塑料指的是合成聚合物,由较小的碳氢化合物组成的长链重复结构。这些较小的碳氢化合物在经过另一组称为中间化学品的化学品处理后,会形成长链,原料几乎总是乙烯、丙烯等从化石燃料中提取的化学品。
自1920年代和1930年代以来,随着特氟龙等产品的发明,塑料在全球经济中的重要性日益增加,现代塑料工业是一个复杂的化学工程制造过程。塑料生产设施通常集中在一起,这样公司可以轻松地将化学品从一个炼油厂传送到另一个,用于生产塑料包装。
如我们的仪表板所示,塑料生产有三个关键步骤:
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步骤1:基本化学品
将化石燃料裂解为乙烯和丙烯等单体,这是大多数塑料的基础构件。 -
步骤2:中间体
使用催化剂将这些单体聚合。 -
步骤3:塑料
将聚合物加工成我们熟悉的塑料树脂。
由于塑料带来的健康和环境问题,塑料生产过程中存在重大ESG(环境、社会和治理)方面的考量。例如,气候变化带来的长期和急性物理风险,如海平面上升、极端天气事件增加导致的风暴潮风险以及土壤沉降,可能会影响设施的利用率,并带来潜在的财务风险。路易斯安那州是塑料生产的重要地区,自1930年代以来,由于海平面上升和土壤沉降,已经损失了1900平方英里的土地。
此外,塑料生产过程中经常会释放有毒化学物质,如苯(根据欧洲化学品管理局的报告),这是一种已知的人类致癌物。其他在生产过程中释放的有毒化学物质可能会导致内分泌紊乱、哮喘、糖尿病以及其他对人类健康有害的影响。在路易斯安那州巴吞鲁日和新奥尔良之间的密西西比河下游地区的“癌症走廊”有近150家石油精炼厂、塑料工厂和化工设施。癌症走廊的癌症风险比美国大多数地区更高。(Grist 2021)
此外,塑料微珠(nurdles)是扁豆大小的颗粒,是大多数日常塑料产品的基础。这些微珠被加热后制成我们使用并丢弃的一次性塑料制品,例如瓶子、包装膜、薄膜、衣物中的塑料以及其他产品。塑料微珠经常泄漏,进入环境和食物链,例如通过贝类和商业渔业进入(Beaumont et al 2019, Smith et al 2018)。
例如,2020年8月2日,集装箱船CMA CGM Bianca号在“化学海岸”区域(据称由陶氏化学生产)泄漏了7.5亿颗塑料微珠,当时一只40英尺的集装箱在船只漂流至路易斯安那州新奥尔良时从甲板上掉落(DeSmog, August 28, 2020)。
塑料微珠通常装在25公斤的袋子里。每个集装箱990袋,相当于24.75公吨,每颗微珠平均重量为0.033克,约为7.5亿颗微珠。
“我哭了,真的太糟糕了,”国家公园管理局科学教育工作者Liz Marchio说。“它们像雪堆一样堆积,厚达几英寸,河水在周围翻涌”(Baurick, September 5, 2020)。这只是塑料污染环境的一个故事。
下方的图表显示了2019年不同化学品在三个阶段过程中(从基础化学品到中间体再到树脂)的产能,以千吨为单位。这些产能经过调整,包含合资企业和私人持有的投资和公司。
表 1:美国塑料产量,2019 年产能。资料来源:Bloomberg Finance LP、通过 Bloomberg Finance LP 访问的 NexantECA 数据、穆迪 Bureau van Dijk Orbis、公司文件以及通过 Living Atlas of the World、ESRI 访问的美国县级图层。访问时间:2022 年 2 月。
缩写为对苯二甲酸二甲酯 (DMT)、二氯乙烯 (EDC)、环氧丙烷 (PO)、精对苯二甲酸 (PTA)、氯乙烯单体 (VCM)、丙烯腈丁二烯苯乙烯 (ABS)、可发性聚苯乙烯 (EPS)、高密度聚乙烯 (HDPE)、低密度聚乙烯 (LDPE)、线性低密度聚乙烯 (LLDPE)、聚对苯二甲酸乙二酯 (PET)、聚氯乙烯 (PVC) 和丁苯橡胶 (SBR)。
仪表板数据
仪表板数据基于已发布的美国设施级 2019 年容量数据,该数据通过彭博金融有限责任公司和 NexantECA 提供,访问时间为 2022 年 2 月。公司结构(例如合资企业)来自彭博金融有限责任公司、穆迪 Bureau van Dijk Orbis 和公司文件,访问时间为 2022 年 2 月。使用 ESRI 叠加层将图层写入 ArcGIS 的时间为 2022 年 7 月和 8 月。