Около 35% всех вырубленных деревьев используются для изготовления бумаги — это почти 160 000 км² леса. Одно дерево — это 16,67 пачки копировальной бумаги или 8 333,3 листа формата А4, а 2 т древесины примерно равны 680 кг бумаги. При этом вырубка деревьев причиняет долгосрочный ущерб экологии — животные и птицы теряют естественную среду обитания, а объем поглощенного углекислого газа уменьшается. «Хайтек» подготовил к Российскому дню без бумаги материал о том, чего стоит производство бумаги, можно ли использовать ее повторно и что лучше для экологии — бумажный или пластиковый пакет.
Сколько бумаги используется по всему миру?
Мировое потребление бумаги за последние 40 лет выросло на 400% — до 300 млн т в год. Сейчас для удовлетворения потребностей бумажной промышленности на всех континентах необходимо более 4 млрд деревьев в год.
Большая часть этой бумаги производится из первичной целлюлозы, а на переработанную бумагу приходится 38% от общего объема поставок сырья. Недревесные волокна от таких растений, как конопля или кенаф, составляют лишь 7%.
Лесозаготовительная индустрия огромна — по данным PwC, только на биржах по всему миру зарегистрировано 245 компаний, занимающихся изготовлением древесины и производством бумаги, а счет непубличных компаний идет на тысячи. Большая часть из них (136 из 245 зарегистрированных на биржах) находится в Китае.
Тремя крупнейшими странами-производителями бумаги в мире являются Китай, США и Япония. На эти три страны приходится более половины мирового производства бумаги, в то время как ведущими странами-импортерами и экспортерами бумаги являются Германия и США.
По данным AIIM (Ассоциации по вопросам управления информацией и изображениями), снижение потребления или переработка тонны бумаги позволяет сохранить 17 деревьев, 26 тыс. л воды, 3 куб. м земли, 240 л горючего и 4 тыс. кВт⋅ч электричества. Однако в последнее время производство и потребление бумаги только растет — за последние 20 лет ее расход увеличился примерно на 26%.
Как производится бумага?
Путь от производства до доставки бумажного пакета, книги или газеты в магазин включает много ступеней: он требует большого количества ресурсов и приводит к большому ущербу для экологии.
На первом этапе деревья маркируются и вырубаются — чаще всего методом сплошной рубки. Следствием этого становится нарушение среды обитания растений, животных и птиц.
Затем лесозаготовительная техника спиливает деревья, очищает ствол от веток и грузит деревья на лесовозы, которые доставляют их в хранилище для просушки. Этот этап приводит к выбросам большого количества углекислого газа, поскольку вся техника работает на ископаемом топливе. Кроме того, вырубка леса даже на небольшой территории оказывает большое влияние на всю экологическую цепь в прилегающих районах.
Спиленные деревья сохнут в течение трех лет: после этого со стволов удаляют кору и распиливают их на квадраты высотой в 2,5 см. Затем древесина подвергается обработке смесью из известняка и соляной кислоты — после нескольких часов варки в этом растворе древесина превращается в целлюлозу.
Получившееся сырье промывают и отбеливают — обе стадии требуют тысяч литров чистой воды. В процессе промывки, отбеливания и окрашивания используется соотношение — 1 часть целлюлозы на 400 частей воды.
Все эти ресурсы требуются только для превращения целлюлозы в бумагу — и не учитывают объем электричества и ископаемого топлива, которое используется для транспортировки сырья, превращения бумаги в пакет или книгу и последующей транспортировки к точке продажи.
Кроме того, производство бумаги приводит к большому экологическому ущербу из-за используемых в процессе химических веществ на основе хлора, серы, сероводорода и диоксида серы.
- Хлор. Хлор и его соединения используются при отбеливании древесной массы. Это приводит к образованию значительного количества диоксинов, которые входят в наиболее токсичные загрязнители, выделяемые промышленностью.
- Органические материалы. Техническая вода, которую сбрасывают целлюлозные заводы, богата органическими материалами — лигнином и хлорированной органикой. При попадании в наземные водоемы или грунтовые воды эти вещества приводят к резкому росту легкоокисляющихся органических загрязняющих веществ в воде.
- Сера. Соединения на основе серы используются в сульфитном процессе для производства древесной массы, из которой затем получают целлюлозу. Диоксид серы опасен и для людей, и для животных, и для растений — он растворяется в воде, а его попадание в воздух становится причиной кислотных дождей.
- Другие загрязнители. Кроме диоксида серы, в процессе производства бумаги выделяются диоксиды азота и углерода. Первый становится причиной кислотных дождей, а второй является основным парниковым газом, вызывающим изменение климата. Эти токсичные газы способствуют загрязнению воздуха, а твердые вещества, такие как азот и фосфор, в сточных водах способствуют загрязнению воды и почвы.
Как перерабатывается бумага?
Переработка бумаги приводит к меньшему на 35% загрязнению воды и на 74% отравлению воздуха, чем ее первичное производство. С одной стороны, переработка может снизить потребность в первичной целлюлозе и вырубке деревьев. С другой, при переработке тоже используется множество различных химикатов.
Сначала бумагу необходимо подвергнуть повторной варке, для чего обычно требуется химический процесс с участием таких соединений, как перекись водорода, силикат натрия и гидроксид натрия, которые отбеливают и отделяют волокна целлюлозы. Затем волокна очищают и просеивают, чтобы убедиться: на них нет ничего, что могло бы загрязнить процесс изготовления бумаги, — а затем промывают, чтобы удалить остатки чернил, прежде чем прессовать и сворачивать в бумагу, как раньше.
Вместе с тем, переработка тонны газет приводит к сокращению площади свалки на 3 м³. Когда бумага разлагается в земле, она производит метан, который является мощным парниковым газом. В итоге перерабатывать бумагу всё же намного лучше, чем производить ее из свежей целлюлозы.
Что лучше — бумага или пластик?
Согласно анализу жизненного цикла пластиковых и бумажных пакетов, проведенному компанией Franklin Associates, изделия из пластика приводят к меньшему объему выбросов в атмосферу и требуют меньше энергии для переработки, чем бумажные.
В отличие от полиэтиленовых пакетов, которые производятся из отходов нефтепереработки, для производства пакетов из бумаги требуется вырубка лесов. Согласно исследованию, во втором случае производственный процесс требует использование более высокой концентрации токсичных химикатов по сравнению с производством одноразовых пластиковых пакетов.
Кроме того, бумажные пакеты весят больше — это значит, что для их транспортировки требуется больше энергии, и это увеличивает углеродный след. Однако пластиковые пакеты без переработки разлагаются от 450 до 1 000 лет, тогда как бумажные коробки и офисная бумага — от трех месяцев до двух лет соответственно.
Для производства одноразовых бумажных и пластиковых пакетов требуется много ресурсов и энергии — в конечном итоге те не являются лучшим выбором с точки зрения экологичности. Для того, чтобы минимизировать ущерб от производства бумажного пакета, его необходимо использовать хотя бы три раза — на один меньше, чем пластиковый пакет (для которого этот критерий составляет четыре раза), подсчитало Агентство по охране окружающей среды.
В исследовании говорится, что оптимальным является использование многоразовых пакетов из органического хлопка и холщовых сумок — на их производство тратится в несколько раз меньше ресурсов, а экологический ущерб от этого процесса несоизмеримо ниже.