Мы задумались, что изменилось в освещении ситуации с биопластиком за прошедшее десятилетие: исполнено ли то, что было запланировано, каким образом изменились численные показатели. Рассмотрим подробнее.
Беря во внимание процент земли, которая занята под исходные материалы для биопластиков, за 100% принимают всю землю в мире, предназначенную для сельскохозяйственных нужд. Речь идет не только о полях. Но и о местах для выпаса скота, садах, сенокосах и других объектах. На наш взгляд за основу для таких расчетов стоит принять именно пахотные земли, площади которых последние годы почти не меняются. Они составляют порядка 28% Кроме того, так как стоит стремиться к стабильному и планируемому урожаю “исходников” для полимеров, то в этом случае необходимо учесть пашни устойчивого земледелия. Они составляют примерно пятую часть от всех полей. Их примерная площадь равняется 280 млн га.
Обещания и реальность
В 2013 году обсуждали, что через три года, в 2016-м, производство биопластиков должно вырасти на 500%ю Для сравнения, в 2011 году производили 1,2 млн. т. Что ж, весьма амбициозный план. Однако к настоящему моменту эта цель не была достигнута: в 2021 году произвели всего 1,8 млн т. Другими словами, производство увеличилось только в полтора раза, в десять раз меньше плана. В 2022 году произвели около 2,2 млн т. Так, прирост по сравнению с 2016 годом составляет только на 83%.
Однако прогноз оказался близок в теме перемещения производства биополимеров в Азию. Планировалось, что в 2016 году производство там составит 46,3% от всего мирового, а в 2022-м эта цифра составила более 40%. Кстати, в новых планах азиатский процент в 2027 год должен стать больше 60%. Отметим, планировать азиатское превосходство в производстве биопластиков достаточно легко: в Азии прогнозах полностью отсутствует Африка. На этом континенте недостаточно зон устойчивого земледелия.
Интересный факт: в Северной Америке планировалось сократить производство биополимеров, несмотря на то, что там пахотных земель достаточно, а орошаемых — больше всего в мире. Эксперты предполагают, что США и Канада не стремятся к значительному увеличению производства биополимеров, и не хотят отдавать под них земли сельхозназначения.
Оценка и сравнение
На сегодняшний день, напомним, производство биопластика выросло в 1,83 раза, а прирост площадей, занятых под сырьё для биопластиков, за тот же период, с 2011 по 2022 годы, увеличился до 800 тысяч га. Выходит, что для увеличения производства полимеров с биологической основой в 1,83 раза, земли потребовалось в 2,67 раз больше. Обращаем ваше внимание: чтобы менее, чем в два раза увеличить производства биопластиков, пришлось занять более чем в два с половиной раза больше посевных площадей под сырьё. Но почему так? Есть предположение, что это произошло потому, что ранее для сырья для этих полимеров использовались более плодородные земли, а потом стали использовать и не столь урожайные поля.
Объемы земель “под полимеры” в 2022 году составили 0,06% всех пахотных земель в мире или 0,3% поливных пахотных земель. Отсюда можно сделать вывод, что пока производство растительного сырья для полимеров не представляет угрозы мировому производству продуктов.
Теперь прикинем, что представляет собой “урожайность” полимеров, иначе — сколько полимеров получается с 1 га сельскохозяйственных угодий. в 2011 году с одного гектара получали 40 центнеров полимеров, а в 2022 – 29. Подчеркнем, речь идет не об урожайности сырья. Его для изготовления полимеров требуется больше: отходы и потери обязательно будут. Тем не менее, нигде не уточняется, какие культуры использовались для производства биополимеров. Но урожайность, например, зерновых более 40 центнеров с гектара – считается высокой и достигается лишь на некоторых урожайных сортах и в подходящих климатических условиях. А вот урожайность корнеплодов выше 40 центнеров с гектара — вполне обычное явление. Но и ухода корнеплоды требуют значительно больше.
А теперь цифры «наоборот»: сколько площади земли занимает одна произведенная тона пластика. Для производства одной тонны биопластика в 2011 году было необходимо 0,25 га. в 2022 — 0,36 га соответственно.
Перспективы
Для интереса посчитаем, сколько земли потребуется для производства плановых показателей, указанных в графике в 2023 году: 6,3 млн т в 2027 году. Так вот, при «урожайности» уровня 2011 года потребуется 1,58 млн га, а при показателях 2022 – 2,28 млн га. А это, соответственно, 0,12% и 0,18% пахотных земель, или 0,56% и 0,81% орошаемых земель. Опять же, получаем не самые пугающие цифры для мирового производства продуктов питания.
Смелый вопрос: что будет, если все пластики будут изготовлены из растительного сырья? Для основы расчетов возьмем не самый производительный, точнее даже стагнационный, 2021-й год, когда в мире было произведено 341 млн т полимеров. Тогда при затратах в ¼ 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 мира.
Почему в расчётах мы опираемся на все производство пластмасс? К этому подтолкнуло соотношение разлагаемых и неразлагаемых биопластиков, приведенное в графике от 21 января 2022 года. Там, как среди уже изготовленных, так и планируемых, примерно половина из них приходится на неразлагаемые. Полимеры можно разделить на продукцию длительного пользования и с коротким сроком эксплуатации. Последняя – это чаще упаковочные материалы, и на них приходится порядка 40% всех изготавливаемых полимеров. к первой категории относятся изделия промышленного и бытового назначения. В этом ключе стоит рассматривать вопрос о полном переходе на биопластики.
Вместо заключения
Биопластики вряд ли когда полностью смогут вытеснить полимеры, изготавливаемые из традиционного сырья. В каком-то количестве они все равно будут изготавливаться наравне с “классическими” полимерами. При этом, иметь решающее значение они не будут. Как существующая сейчас добыча электроэнергии с помощью ветра или от солнца. Она оказывает существенную помощь традиционной отрасли энергетики, но заменить традиционные станции полностью не может.
