摘要
在所有大宗材料中，塑料的产量增长最为强劲，已占全球温室气体排放的4.5%1，2．如果没有新的政策实施，我们预计到2050年全球塑料需求将翻一番，到2100年将增加两倍以上，而二氧化碳的增幅几乎与此相当2排放。这里我们分析了三种可供选择的CO22100年之前全球塑料行业的减排途径，涵盖从生产到废物管理的整个生命周期。我们的研究结果表明，通过生物基碳固存在塑料制品中，生物质使用和垃圾填埋相结合，可以实现长期的负排放;然而，这涉及到对初级原料的持续依赖。在没有额外生物经济推动的情况下，循环经济方法可减少30%的资源消耗，并在2050年之前实现10%的减排，同时降低长期负排放的潜力。循环生物经济方法将循环利用与更高的生物质使用结合起来，最终可以将该部门变成一个净碳汇，同时逐步淘汰垃圾填埋和减少资源消耗。我们的工作改善了物质流动和循环经济在全球能源和排放模型中的表现，并提供了对塑料行业长期动态的洞察。
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确认
本研究的资金由top财团voor Kennis en Innovatie项目生物基础经济支持，并由荷兰经济事务部授予(项目TKI-BBE-1601影响评估BBE经济)。项目合作伙伴包括乌得勒支大学、荷兰应用科学研究组织(ECN分部)、Nouryon、Avantium、RWE和Staatsbosbeheer。D.P.v.V.和V.D.的贡献部分由SHAPE项目资助，由AXIS/JPI Climate和FORMAS (SE)、FFG/BMWFW (AT)、DLR/BMBF和NWO (NL)资助，并由欧盟共同资助(批准号:776608)。D.P.v.V.的贡献还受益于欧洲研究理事会的资助。Erc-cg 819566(毕加索)。我们感谢F. Teunissen提高了英语语言的质量，也感谢T. Markus对数据完成的支持。
作者信息
作者及隶属关系
贡献
M.J.和M.L.想出了这个主意。P.S.和V.D.开发了这种方法。P.S.根据m.j.、m.l.、V.D.和D.P.v.V.的意见计算和汇编结果并撰写了文章。P.S.、m.l.、m.j.、V.D.和D.P.v.V.讨论了结果并对手稿做出了贡献。
相应的作者
道德声明
相互竞争的利益
作者声明没有利益竞争。
同行评审
同行评审信息
自然感谢Stephan Pfister和Sangwon Suh对这项工作的同行评审所做的贡献。同行评审报告是可用的。
额外的信息
出版商的注意施普林格自然对出版的地图和机构从属关系中的管辖权主张保持中立。
扩展的数据图形和表格
扩展数据图1废物处理技术的全球份额。
这些图表代表了收集到的塑料垃圾的命运;机械回收的分类和回收损失分配给其余的废物处理方案;化学回收份额代表了被送往热解的塑料垃圾。
图2全球塑料年产量中的资源份额。
这个数字显示了每年生产的塑料产品中资源的最终份额(不是塑料的主要资源使用)。
扩展数据图3比较净CO2-全球塑料行业四种情景的排放量。
这些发射线与图中的固体净发射线相同。3.；生物排放被认为是可再生的，因此对气候变化没有净贡献。
图4 2050年2°C情景下(SSP2-2.6)的全球塑料流量和存量。
这些数字代表了塑料流量和库存，单位为百万公吨(Mt)。分类和机械回收的处理损失分配给其他废物处理方案。化学回收指的是热解，其加工损失假设排放。
图5 2050年2°C-CE情景下的全球塑料流量和库存。
这些数字代表了塑料流量和库存，单位为百万公吨(Mt)。分类和机械回收的处理损失分配给其他废物处理方案。化学回收指的是热解，其加工损失假设排放。
图6 2050年2°C-CBE情景下的全球塑料流量和存量。
这些数字代表了塑料流量和库存，单位为百万公吨(Mt)。分类和机械回收的处理损失分配给其他废物处理方案。化学回收指的是热解，其加工损失假设排放。
图7 PLAIA模型概述
改编自ref。13；绿色方框描述了来自IMAGE模型的其他模块(例如，资源的可用性和成本)或外源设置输入(例如，碳价格、经济和人口发展)的PLAIA输入。
图8全球塑料行业累计净CO敏感性分析2排放(2020 - 2100)。
该图显示了模型变量的变化如何影响累计净CO2-全球塑料行业整个生命周期(2020-2100年)的排放量。
扩展数据图9网络CO2全球塑料行业在不同的共享社会经济路径(SSP)的整个生命周期中的排放量。
生物排放被认为是可再生的，因此对气候变化没有净贡献。共享社会经济路径背后的叙述在参考文献中描述。15．
图10全球塑料年产量与不同的共享社会经济路径(SSP)。
共享社会经济路径背后的叙述在参考文献中描述。15．
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关于本文
引用本文
斯特格曼，P.，戴格娄，V.，朗多，M.。et al。塑料期货及其CO2排放。自然612， 272-276(2022)。https://doi.org/10.1038/s41586-022-05422-5
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DOI：https://doi.org/10.1038/s41586-022-05422-5
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塑料可以成为碳汇，但只有在严格的条件下
自然(2022)
