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상황을 뒤집다: 바이오플라스틱이 어떻게 기후 위기를 변화시킬 수 있는가

Oct 25, 2023

위트레흐트 대학교 작성2023년 4월 30일

연구자들은 바이오 기반 원료를 사용하는 순환 바이오경제가 전 세계 플라스틱 부문의 환경 영향을 크게 줄일 수 있다고 제안합니다. 높은 온실가스 배출 가격과 순환 전략만으로는 충분하지 않지만, 이를 바이오 기반 원료, 무배출 전기, 고품질 재활용과 결합하면 잠재적으로 해당 부문을 탄소 흡수원으로 만들 수 있습니다. 그러나 이를 위해서는 폐기물 관리 개선, 순환 제품 설계, 화학 물질 재활용 활용 확대가 필요합니다.

순환 바이오경제는 빠르게 성장하는 플라스틱 부문의 기후, 오염 및 자원 소비 영향을 극적으로 억제할 수 있습니다. 현재 정책에 따르면 전 세계 플라스틱 생산량은 2100년까지 3배가 될 것으로 예상됩니다. 오늘날 플라스틱 부문은 전체 온실가스 배출량의 거의 5%를 담당하고 있습니다. 순환형 바이오 기반 플라스틱 산업에 무배출 전기를 제공하고 폐기물 소각을 방지함으로써 이 부문은 탄소 흡수원의 한 형태로 성장할 수도 있습니다. 위트레흐트대학교, 네덜란드 환경평가청(PBL), 네덜란드 지속가능에너지협회(NVDE), 네덜란드 응용과학연구기구(TNO)의 연구자들이 최근 발표한 네이처(Nature) 저널의 기사 결론입니다.

기후 변화에 관한 정부 간 패널(IPCC)의 보고서에 사용된 모델 중 어느 것도 플라스틱 산업의 세부 사항을 자세히 설명하지 않았습니다. 따라서 연구원들은 글로벌 플라스틱 부문에 대한 4가지 시나리오를 조사하기 위한 새로운 모델을 개발했습니다. 이는 파리 기후 협정의 2단계 목표를 충족하는 온실가스 배출의 높은 가격 그 자체만으로는 플라스틱 부문이 화석 공급원료에서 바이오 기반 원자재 및 순환 경제로 전환하도록 장려하는 데 충분하지 않다는 것을 보여주었습니다. 기후 정책은 CO2 배출을 방지하고 다른 형태의 폐기물 처리보다 저렴하기 때문에 더 많은 플라스틱 매립으로 이어질 수도 있습니다.

원형 플라스틱 부문에 초점을 맞춘 더 많은 정책(제품 설계 및 플라스틱 유형 표준화에 대한 보다 엄격한 요구 사항 포함)이 포함된 시나리오는 2050년까지 플라스틱 폐기물 재활용을 크게 늘리고, 자원 소비를 낮추며, 플라스틱 부문의 CO2 배출량을 더욱 줄일 것입니다. 매립지에서의 대규모 폐기를 방지하는 동시에 그러나 순환성만을 목표로 하면 금세기 후반의 추가 배출 감소가 제한될 것입니다. 왜냐하면 생물 유래(따라서 비화석) 탄소 저장을 위한 플라스틱의 역할이 제대로 활용되지 않기 때문입니다. 더욱이, 재활용을 통해 증가하는 플라스틱 수요를 충족시킬 수 있는 플라스틱 폐기물이 충분하지 않습니다. 따라서 완전한 원형 플라스틱 부문은 플라스틱 수요가 억제되는 경우에만 가능합니다.

바이오 기반 원료를 사용하는 순환 플라스틱 부문은 바이오 유래 탄소 저장을 통해 부정적인 배출을 달성할 수 있는 중요한 기회를 제공합니다. 바이오 기반 원료와 무배출 전기, 고품질 재활용, 폐기물 소각 최소화를 결합하면 잠재적으로 이 부문을 탄소 흡수원으로 만들 수 있습니다. 2050년에는 현재 에너지 생산에 사용되는 바이오매스의 13%가 플라스틱 원료로 활용될 수 있다. 건축 자재와 같이 사용 수명이 긴 플라스틱은 지구상에서 가장 큰 플라스틱 재고를 나타냅니다. 바이오 기반 원료로 이러한 물질을 생산하면 순 마이너스 배출이 발생합니다. 2100년까지 누적 생산된 모든 플라스틱이 수명이 수십 년 또는 심지어 수백 년인 바이오 기반 플라스틱이라면 이론적으로 우리는 현재 연간 에너지 관련 온실가스 배출량의 9배에 해당하는 양을 포집할 수 있습니다.

높은 재활용 비율을 달성하려면 향상된 폐기물 수집 및 분류 프로세스와 순환 제품 디자인이 필요합니다. 또한 업계에서는 고품질 플라스틱 공급을 계속하기 위해 화학 재활용을 더 많이 활용해야 합니다. 그 과정에서 오염물질이 제거되어 고품질의 새로운 플라스틱 원료가 만들어집니다. 기계적 재활용에서 플라스틱은 재처리를 위해 입자로 분쇄되어 플라스틱 품질을 저하시키고 오염 물질을 남길 수 있으므로 기계적으로 재활용된 플라스틱은 식품 포장과 같은 응용 분야에 적합하지 않게 됩니다.