Dit is een artikel van Head to Head, een serie waarin academici uit verschillende disciplines kauwen op actuele debatten. Laat ons weten wat u nog meer behandeld wilt hebben - alle vragen zijn welkom. Details over hoe u contact met ons kunt opnemen vindt u aan het einde van het artikel.

Sharon George :Plastics zijn ingebakken in ons dagelijks leven. Sinds 1950, naar schatting hebben we miljarden tonnen plastic geproduceerd, en het meeste hiervan wordt niet gerecycled.

Plastic heeft zich over de wereld verspreid via oceanen, rivieren en de lucht naar elk deel van de planeet. In rivieren en oceanen, plastic verplaatst enorme afstanden en wordt nu gevonden dwars door de waterkolom van de oceanen, van de oppervlakte tot de diepste greppels.

We weten nog niet hoe lang dit materiaal in deze omgevingen zal heersen, maar het zal zeker langer zijn dan de levensduur van de persoon die het heeft gebruikt. En het stapelt zich op. Deze invloed, zoals stijgende CO₂-niveaus, is door de mens gemaakt. Geen enkele hoeveelheid recyclingprogramma's en schoonmaakacties in de oceaan zullen het spoor dat we hebben achtergelaten volledig wegnemen. Plastic is een litteken dat hopelijk toekomstige generaties zal waarschuwen voor de dwaasheid van niet-duurzame overconsumptie.

Matt Edgeworth :Naast verspreiding door de lucht, rivieren en oceaanstromingen, plastics vinden hun weg naar de bodem, stortplaatsen en diepzeesedimenten. Als zodanig, ze infiltreren in lagen - rots- en modderlagen in de grond - en worden zo onderdeel van de archeologische en geologische archieven. Ze zijn niet alleen te vinden in oppervlakte-omgevingen, waar ze goed zichtbaar zijn, maar komen ook in ondergrondse lagen terecht.

In sommige van deze begraven omgevingen, plastic voorwerpen hebben een goede kans om gefossiliseerd te worden – een proces waarbij het harde materiaal kan vergaan of oplossen, maar zijn uiterlijke vorm overleeft als een mal die vervolgens wordt gevuld met andere mineralen en een afgietsel van het oorspronkelijke object wordt. Op deze manier, bekende vormen van alledaagse plastic voorwerpen zoals rietjes kunnen overleven als sporen in de grond, niet slechts voor een paar honderd, maar voor miljoenen jaren.

Een korte geschiedenis van kunststoffen

Sharon :Polymeren van natuurlijke materialen werden al in 1200 voor Christus door mensen gebruikt, toen de Olmeken latex en wijnstokextract gebruikten om rubber te maken. In de jaren 1840, zwavel werd gebruikt om rubber te vulkaniseren, stabiliseren en bandenproductie mogelijk maken.

Een nauw verwant materiaal, guttapercha, is een natuurlijke latex. Deze vroege thermoplast werd gebruikt vanaf het midden van de 19e eeuw, waardoor telegraafdraden op de zeebodem kunnen worden gelegd en elektrische draden kunnen worden geïsoleerd. Andere natuurlijke polymeren die op modern plastic lijken, werden ontwikkeld uit cellulose, een natuurlijk eiwit dat voorkomt in hout. De eerste, parkesine, werd in 1870 ontwikkeld om celluloid te produceren, een medium voor bioscoopfilm.

Maar het was in de 20e eeuw dat plastic echt van de grond kwam. 1907, Leo Baekeland vond het eerste synthetische plastic uit, bakeliet, van chemicaliën op basis van fossiele brandstoffen. Deze revolutionaire kunststoffen waren gemakkelijk te vormen en konden snel in massa worden geproduceerd. Deze materialen waren populair, goedkoop en gebouwd om lang mee te gaan. Het ontwikkelingstempo nam toe en tegen 1935 werden andere polymeren zoals polystyreen, polyester, PVC, polyethyleen en nylon werden allemaal gemaakt van fossiele brandstoffen.

Mat :Dat is een uitstekende historische samenvatting van kunststoffen als modern materiaal. Maar als archeoloog Ik zie de ontwikkeling van kunststoffen als onderdeel van een veel langere en bredere reeks technologische trends, die teruggaat tot de laatste 20, 000 jaar of zo tot de eerste verschijning van "nieuwe materialen" in lagen.

Nieuwe materialen worden gekenmerkt door hun geologische nieuwheid, ongekend in eerdere deposito's. Gemaakt door mensen in plaats van door natuurlijk proces, ze zijn geheel nieuw in de vier-en-een-half miljard-jarige geschiedenis van de aarde. Keramiek verscheen eerst – toen bakstenen en tegels, glas, metaallegeringen, beton, papier enzovoort. Kijk vandaag nog in een vuilnisbelt en je zult al deze nieuwe materialen en meer vinden in de overvloed aan weggegooide items.

Kunststoffen kunnen een relatief nieuwe ontwikkeling zijn, maar ze maken deel uit van deze trend naar een grotere diversificatie van door mensen vervaardigde materialen, die allemaal uiteindelijk hun weg naar de grond vinden.

De hoeveelheid plastic die we begraven

Sharon :Ondanks hun relatieve nieuwheid en duurzaamheid, we blijven plastic produceren en in het milieu gieten. Tegenwoordig wordt aangenomen dat ongeveer 80% van de 8,3 miljard ton plastic die ooit is gemaakt, nog steeds ergens is.

Mat :Een groot deel van het plastic afval wordt gestort, waar het blijft "uit het zicht, out of mind". Wat we in de oceanen zien is slechts het meer zichtbare topje van een grotendeels onzichtbare ijsberg.

Laat me een voorbeeld geven. Dicht bij mijn huis in het zuiden van Bedfordshire ligt een reeks gestorte steengroeven, nu lage kunstmatige heuvels. De oude kleiputten, sommige meer dan een kilometer breed en tot 55 meter diep, maakte vanaf de jaren tachtig handige containers voor stortafval uit Londen en andere nabijgelegen steden en dorpen. Zelfs toen de kuilen tot de rand vol waren, meer stortplaats werd opgehoopt om heuvels te vormen.

Als je bovenop de hoogste van deze nieuw gecreëerde heuvels staat, waar de voormalige steengroeve het diepst was, meer dan 65 m verdichte stortplaats ligt direct onder uw voeten. Op stortplaatsen van vergelijkbare leeftijd in de VS, het aandeel plastic bleek na sortering 20-24% van het volume te zijn, verminderen tot ongeveer 16% van het volume wanneer verdicht in de grond. Uitgaande van hetzelfde aandeel plastic op deze locatie, dat zou het equivalent zijn van een laag plastic van 10 meter dik.

In de tussentijd, stortgoed blijft lang niet altijd waar het is gestort. Bijvoorbeeld, vele duizenden stortplaatsen bevinden zich in laaglandsituaties en lopen daarom het risico van binnendringen op zee, vooral met het oog op de verwachte zeespiegelstijging als gevolg van klimaatverandering. Kusterosie, rivieroverstromingen en tsunami's kunnen stortplaatsen decimeren, het zwaardere materiaal laten waar het is, maar het lichtere en meer mobiele materiaal zoals plastic wegnemen. Een aanzienlijk deel van het plastic dat zich momenteel in de oceanen bevindt, is afkomstig van overstroomde stortplaatsen.

Ontsnappen in de omgeving

Sharon :Zodra plastic van de stortplaats ontsnapt, zal het verder degraderen in kleinere fragmenten. Het kan worden ingenomen door wezens zoals vogels en vissen en in het drinkwater terechtkomen. Microplastics en nanodeeltjes duiken nu al op in onze voedselketen en kraanwater.

De risico's voor de menselijke gezondheid van inname van nanoplastics zijn niet volledig bekend. Maar met stijgende aantallen, onze blootstelling zal ongetwijfeld toenemen en mensen die afhankelijk zijn van de visserij uit sterk vervuilde regio's zullen meer worden blootgesteld.

De vervuiling veroorzaakt grote schade aan dieren in het wild, met dieren die verstrikt raken of het plastic binnenkrijgen. Ongeveer 90% van de zeevogels heeft plastic ingeslikt. We voegen elk jaar ongeveer 8 miljoen ton afval toe aan de oceaan en tenzij deze afvalstroom wordt afgesneden, het probleem wordt nog veel erger.

Mat :Maar met alle focus vandaag op de schade veroorzaakt door plastic in rivieren en oceanen, bestaat het gevaar niet dat het storten van plastic afval als een minder controversieel alternatief wordt gezien? Door het gemakkelijk uit het zicht te begraven, vaak onbewust van het feit dat het op een later tijdstip weer in de wijdere omgeving zou kunnen worden vrijgegeven, zijn we gewoon problemen aan het opstapelen voor toekomstige generaties? Moeten we ons niet concentreren op de gevaren van het weggooien van plastic in aarde en in water?

Sharon :Ja, we zouden ons moeten concentreren op de gevaren van het weggooien van plastic, zowel in de aarde als in het water. Ik denk dat er een reëel gevaar bestaat dat mensen zouden kunnen aannemen dat het op de vuilnisbelt opsluiten betekent dat het blijft zitten totdat het uiteindelijk degradeert.

Hoe lang duurt het voordat plastic vergaat?

Mat :Algemeen wordt aangenomen dat plastic binnen een paar honderd jaar of minder zal vergaan, maar op dit cruciale punt moet meer wetenschappelijk onderzoek worden gedaan. Het lijkt waarschijnlijk dat plastic in de oceaan relatief snel zal afbreken tot microdeeltjes, om te worden opgenomen in de voedselketen of anderszins te zinken in het sediment op de oceaanbodem.

Maar plastic dat in de aarde is begraven, kan veel langer meegaan. Archeologische studies tonen aan dat sommige moderne stortplaatsen zo goed zijn afgesloten en afgedekt dat ze het materiaal binnenin beschermen tegen erosieve krachten, ze effectief mummificeren. Noch regen, noch zonlicht, noch lucht kunnen binnendringen, en afbraakprocessen vertragen doorgaans na 20 jaar of zo. In zo'n kunstmatig beschutte omgeving, materialen zoals papier en plastic kunnen verrassend lang meegaan.

Sharon :Diepzee-omgevingen bij lage temperatuur, weinig licht dat degradatie van foto's voorkomt en hogere druk zouden ook een conserverend effect hebben. Maar storten kan ook gewoon het conserveren van dit afval zijn? Het is verbazingwekkend om te bedenken dat toekomstige archeologische vondsten de alledaagse voorwerpen en gadgets zouden kunnen zijn die we vandaag gebruiken.

Mat :We zullen, een recente opgraving van Atari-computerspelproducten die 10 meter diep begraven waren op een stortplaats in New Mexico in 1983, onthulde dat de plastic spelcassettes met bijbehorende verpakking en krimpfolie na 30 jaar in de grond weinig tekenen van ontbinding vertoonden! Die cartridges die niet waren verpletterd, waren nog steeds speelbaar, en werden voor duizenden dollars op eBay verkocht.

Recyclen werkt niet

Sharon :Ondanks zijn duurzaamheid, we gebruiken plastic alsof het wegwerpbaar is. Er is aangetoond dat pogingen om te recyclen ernstig gebrekkig zijn, met toeleveringsketens voor afval niet alles wat ze leken.

Eerder dit jaar werd gemeld dat het VK ongeveer de helft van zijn recycling naar het buitenland stuurt zonder dat er onvoldoende gecontroleerd wordt wat er daadwerkelijk mee gebeurt. Het systeem bleek fraudegevoelig te zijn, wat leidde tot bezorgdheid dat het afval in plaats van te worden gerecycled, op een stortplaats werd gedumpt, rivieren en oceanen. Exporteurs van Brits afval stuurden verontreinigd en waardeloos gemengd afval en claimden op frauduleuze wijze de terugwinningsnota's die ze vervolgens zouden verkopen.

Het is duidelijk dat alleen recycling, in zijn huidige vorm, werkt niet. We moeten ofwel stoppen met het gebruik van plastic of alternatieve routes vinden om plastic afval op een duurzamere manier af te voeren. Consumenten zijn zich veel meer bewust van de impact van kunststoffen op het milieu en staan ​​open voor verandering, maar er zijn beperkte keuzes.

Mat :Ja. We moeten mogelijke alternatieven onderzoeken, bijvoorbeeld door kunststoffen te hergebruiken in grootschalige technische projecten zoals wegen- en bouwconstructies. Er lopen momenteel veelbelovende projecten waarin wordt gekeken naar de haalbaarheid van het gebruik van verwerkt kunststofafval als vervangingsgranulaat bij de betonproductie.

Sharon :Plastic afval gebruiken ter vervanging van grondstoffen is logisch. Pyrolyse is een heel goede manier om het plastic af te breken tot grondstoffen.

We zouden ook nieuwe manieren kunnen ontwikkelen om het sneller af te breken tot bruikbare chemische componenten. Een manier zou zijn om de kunststoffen te verteren met behulp van enzymen. Er zijn schimmels en bacteriën gevonden die een voorliefde hebben voor plastic en het kunnen afbreken om de koolstof eruit te kunnen gebruiken. Wetenschappers in Portsmouth probeerden het enzym te reproduceren dat PET-etende bacteriën gebruiken, en produceerde per ongeluk een nog efficiënter enzym.

Door het plastic op deze manier opnieuw te verwerken, zou de hoeveelheid afval die zich als vervuiling ophoopt, worden verminderd. Langetermijn, zelfs als we stoppen met het uitstorten van dit afval in ons milieu, we zullen nog steeds miljoenen vezels en microplastics kwijtraken door synthetische kleding te wassen en banden te verslijten.

Het probleem is dat conventionele kunststoffen gewoon te goedkoop zijn. Een prijsverhoging zou het speelveld gelijk maken om het gebruik van nieuwe kunststoffen duurder te maken in vergelijking met gerecycled plastic. Omdat de prijs van plastic de echte downstream-verwijderingskosten moet omvatten. Als dit het geval was, dan zouden we ons een betere afvalsortering en meer levensvatbare recyclingfaciliteiten kunnen veroorloven om de export van afval te voorkomen.

Mat :We zijn het er allebei over eens dat de hoeveelheid plastic die wordt geproduceerd en weggegooid zonder te worden gerecycled, onherstelbare schade toebrengt aan andere wezens en habitats. Zoveel plastic verstikt rivier- en oceaanomgevingen dat veel vormen van leven worden bedreigd. Er komt zoveel plastic in geologische cycli dat het op zichzelf al een substantieel stratigrafisch signaal van het Antropoceen creëert. Zelfs als het plastic zelf is vergaan, de vormen van sommige van de plastic voorwerpen die nu op de oceaanbodem liggen, kunnen worden bewaard als sporenfossielen in sedimentair gesteente.

We kunnen ons voorstellen dat we over tientallen miljoenen jaren een steen oppakken en – in plaats van de schelpen van voormalige zeedieren – de vormen van wattenstaafjes vinden, koffie lepels, visnetten, cd-doosjes, waterflessen, biros …

Sharon :en spelcassettes.

Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanuit The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees het originele artikel.