О БИОПЛАСТИКЕ ДЕСЯТЬ ЛЕТ СПУСТЯ

Статья «Производство биопластиков значительновыросло», опубликованная на портале 24 января 2023 г., заставило вспомнить о сообщении «Для биомассы нужно всего-то 0,006% площадей», появившемся на портале десять лет назад, 10 апреля 2013 г.

Стало интересно, что изменилось в освещении положения с этим видом полимеров за десять лет. Выполнены ли те планы, изменились ли цифры показателей? Поменялся ли подход к вопросу и его освещению?

В обоих сообщениях обращает внимание, что там, подсчитывая процент земли занятой под сырьё для биопластиков, за 100% принимают всю мировую землю сельскохозяйственного назначения. Но это не только пашни, но и пастбища, сенокосы, сады и многое что ещё другое. Поэтому на наш взгляд стоит за основу для расчетов брать пахотные земли, площади которых последние годы почти не меняются, составляют 28% от всех земель сельхозназначения и определяются в 1,3 млрд га. А т. к. стоит стремиться к регулярному и планируемому урожаю сырья для полимеров, то стоит учитывать пашни устойчивого земледелия, например, орошаемые пахотные земли. Их величина оценивается примерно в 20% от всех пашень. На начало века их площадь оценивалась в 280 млн га.

К вопросу процентного отношения земель, занятых под сырьё для полимеров, к мировым пахотным и мы еще обратимся, а пока посмотрим…

Всё, что сбылось и не сбылось

В сообщении от 2013 г. говорится, что в 2016 г. планировалось увеличить производство биопластиков на 500% в сравнении с 1,2 млн. т в 2011 г., т. е. в шесть раз за пять лет. Смелая цифра! Но из сообщения нынешнего года выходит, что она не была достигнута. Пять лет спустя после «контрольного» 2016 г., в 2021 г. было произведено 1,8 млн т. Иначе говоря, производство увеличилось в полтора раза, то есть на 50%, в десять раз меньше запланированных. А в 2022 г. выпущено 2,2 млн т. (понятно, что цифра оценочная, реальные результаты еще не определены). А это прирост в сравнении с 2016 г. в 1,83 раза или на 83%.

В чем прогноз оказался близок, так это в смещении производства биопластиков в Азию. Планировалось, что в 2016 г. производство там составит 46,3% от всего мирового, а в 2022 г. эта цифра составила более 40%. Кстати, в новых планах азиатский процент в 2027 г. должен превысить 60%. Надо сказать, что планировать азиатское превосходство в производстве полимеров с приставкой «био» достаточно легко – в Азии наибольшие площади пахотных земель. По причине наличия пахотных земель в достижениях и прогнозах напрочь отсутствует Африка – там их попросту немного, да и зон устойчивого земледелия по сути нет.

Интересно, что планировалось уменьшение производства биополимеров в Северной Америке. А ведь там пахотных земель много, а при этом орошаемых земель больше всего в мире. Есть подозрения, что США и Канада не стремятся к значительному увеличению производства этих относительно новых полимеров, а скорее всего, не хотят отдавать под них пашни.

Цифры роста в сравнении и оценке

Интересно, что производство биопластика выросло, как уже говорилось, в 1,83 раза, а прирост площадей, занятых под сырьё для биопластиков, за тот же период с 2011 по 2022 гг. составил с 300 тыс. га до 800 тыс. га. Получается, что для увеличения производства полимеров с биологической основой в 1,83 раза земли потребовалось в 2,67 раз больше. Заметьте: чтобы менее чем в два раза увеличить производства биополимеров пришлось занять более чем в два с половиной раза посевных площадей под сырьё. В чем причина этого? Думается, что это произошло потому, что ранее для сырья для этих новых, в какой-то мере экзотических тогда полимеров использовались более плодородные земли, а потом стали использовать и не столь урожайные пашни.

Отметим, что объемы земель «под полимеры» в 2022 г. составили 0,06% всех мировых пахотных земель или 0,3% поливных пахотных земель. Согласимся, что пока производство растительного сырья для изготовления полимеров не представляет угрозы мировому производству продуктов питания.

Подсчитаем, что представляет собой «урожайность» полимеров, иначе говоря, сколько полимеров получается с 1 га земельных угодий, занятых под сырьё. С гектара получали в 2011 г. 40 центнеров полимеров, а в 2022 г. – 29 центнеров. Отметим, речь идёт не об урожайности сырья. Его для производства полимеров требуется больше, ведь отходы и потери в производстве обязательно будут. Нигде не говорится, какие культуры использовались для производства биополимеров. Но, надо отметить, что урожайность, например, зерновых более 40 центнеров с гектара – очень высокая и достигается лишь на некоторых урожайных сортах и в хороших природных условиях. А вот урожайность корнеплодов выше 40 центнеров с гектара, и часто много более, обычное явление. Но и ухода корнеплоды требуют значительно больше.

А теперь цифры «наоборот»: сколько площади земли занимает одна произведённая тона пластика. Для производства одной тонны биопластика в 2011 г. требовалось 0,25 га и 0,36 га – в 2022 г.

Перспективы по биопластику и земле

И теперь ради интереса подсчитаем, сколько же земли потребуется для производства плановых показателей, указанных в диаграмме, приведённой в сообщении 2023 г.: 6,3 млн т в 2027 г. Так вот, при «урожайности» 2011 г. потребуется 1,58 млн га, а при показателях 2022 г. – 2,28 млн. га. А это соответственно: 0,12% и 0,18% пахотных земель, или 0,56% и 0,81% орошаемых земель. Опять далеко не самые критические цифры для мирового производства продуктов питания.

И совсем смелый вопрос: что будет, если все пластики будут изготовлены из растительного сырья? Для основы расчётов возьмём не самый производительный, точнее даже стагнационный, 2021-й год, когда в мире было произведено 341 млн т полимеров. Тогда при затратах в четверть гектара на тонну продукции будет занято 85,25 млн га, а при расчете в 0,36 га на тонну полимеров придется занять 122,76 млн га. А это уже серьезные цифры, которые составляют соответственно 6,56 и 9,44% от пахотных земель или 30,5 и 43,84% от пахоты с поливом.

Может ли человечество позволить себе отдать столько полезной земли на производство полимеров?

Почему мы в расчётах берем всё производство пластмасс? К этому подтолкнула соотношение разлагаемых и неразлагаемых биопластиков, приведённое в диаграмме сообщения от 21.01.2022 г. Там, как среди уже изготовленных, так и планируемых, примерно половина из них приходится на неразлагаемые. Полимеры можно разделить на продукцию длительного пользования и ту, которая с коротким сроком жизни. Последняя – прежде всего, упаковка, и на неё приходится примерно 40% всех изготавливаемых полимеров. А первая – это изделия промышленного и бытового назначения, которым нужно служить долго. Но коли адепты биополимеров планируют выпускать и те другие, то стоит, хотя бы в теории, рассматривать вопрос о полном переходе на биопластики.

Некое подобие резюме

Сразу хочу отметить, что автор этих рассуждений ничего не имеет против производства и применения биопластиков. И прежде всего в отношении упаковочных материалов. Они служат относительно недолго, часто после использования безалаберной рукой выбрасываются куда попало. А если они будут разлагаться, да ещё, как утверждают создатели полимеров растительного происхождения, не нанося вреда природе, так уж пусть они разлагаются. Мало того, у автора есть мнение, что некоторые продукты питания лучше упаковывать именно и биополимеры.

Но надо помнить, что их производство невозможно совсем без ископаемых углеводородов. Они понадобятся хотя бы для производства удобрений, применяемых при выращивании сырья. Просто грешно использовать здесь органические удобрения, когда их лучше внести на поля для производства продовольствия.

Получается, что в производстве биополимеров предприятия большой химии дважды принимают участие: когда готовят удобрения и когда изготавливают сами полимеры из выращенного сырья. А добыча ископаемых углеводородов при этом не прекратится.

Добыть углеводороды дешевле, нежели вырастить сырьё. И его добычу из-под земли легче спланировать, ведь подготовку растительного сырья всегда может сорвать неурожай по какой-то природной причине. При производстве биопластиков, кроме самого их изготовления, потребуется вода и на полив полей, причем, вода исключительно пресная. Поэтому биопластики и сейчас заметно дороже пластмасс из традиционного сырья, и всегда будут дороже. Ну, а о потребности земель под их сырьё при полном переходе на биополимеры, говорилось выше.

Биопластики вряд ли когда полностью смогут вытеснить полимеры, изготавливаемые из традиционного сырья. В каком-то количестве они будут производиться параллельно с традиционными полимерами. Но иметь решающее значение они не смогут. Как существующее сейчас производство электроэнергии с помощью ветра или от солнца. Оно оказывает помощь традиционной электроэнергетике, но заменить традиционные электростанции не может.

Автор, не претендуя на изложение истины, просто высказал своё мнение. Если у кого оно другое, хотелось бы услышать.