Environment and economic impacts assessment of PET waste recycling with conventional and renewable sources of energy

Abstract

The use of large amount of plastic has created environment threats and thus it needs to be recycled. The recycling of plastic waste requires energy but the energy production with conventional sources depletes the natural resources and creates environmental degradation. This study aims to assess and compare the environmental and economic impacts from the recycling of PET plastic bottle waste with conventional and renewable sources of electricity in India. An experiment is conducted wherein the PET bottle waste is used to make filament for 3-D printing by using three different scenarios. Scenario A uses the virgin PET granules with conventional Indian electricity mix, scenario B uses PET bottle waste recycling with conventional Indian electricity mix, and scenario C uses PET bottle waste recycling with solar electricity. The ISO 14040 guidelines are followed to conduct cradle-to-grave LCA for scenario A; and grave to grave LCAs for scenarios B & C. The impact categories considered for the endpoint assessment are ecosystem quality, human health and resources. Climate change, fossil depletion, human toxicity, ozone depletion, terrestrial acidification, and water depletion are considered for midpoint assessment. The results of the study show that scenario B has high environmental impacts followed by scenarios C & A. The findings of this experimental study suggest the use of renewable energy (solar electricity) for recycling of PET bottle waste for filament production. The limitation of the study is that it’s a region specific experiment for environmental and economic impacts. (C) 2019 The Authors. Published by Elsevier B.V.

TSC Opinion

Les analyses de cycle de vie se multiplient dans les études concernant le recyclage des plastiques. Cette méthodologie est parfaitement adaptée pour évaluer les impacts globaux des différentes filières. Cependant, les résultats sont très sensibles aux hypothèses de départ comme nous avons pu le montrer dans d’autres exemples de la bibliographie. Les auteurs montrent ici une analyse avec 3 filières concernant la production de matériaux pour les imprimantes 3D: la première utilise du PET neuf et une source d’énergie électrique standard en Inde, la 2ème utilise du PET recyclé avec la même source d’énergie, la 3ème utilise du PET recyclé et de l’énergie solaire. L’analyse du cycle de vie et de ses impacts montre que la première filière a le minimum d’impact environnemental. La pire et la 2ème est la 3ème présente des résultats intermédiaires. Que faut-il conclure de cela ? La meilleure solution aurait sans doute été d’utiliser du PET neuf et de l’énergie solaire, mais cette option n’a pas été étudiée. Malgré son côté très sensible au contexte local, cette étude montre toute la difficulté de mettre en place une filière de recyclage. En effet, la consommation énergétique nécessaire à la collecte des déchets plastiques, au tri, au nettoyage, est très importante pour une qualité de matière qui parfois n’est pas suffisante. Son utilisation n’est alors que partielle dans l’application finale. Par exemple : les fameuses bouteilles en plastique fabriquées avec du PET recyclé ne contiennent en fait qu’une faible proportion de polymères recyclés. Faut-il alors privilégier le recyclage à tout prix, ou plutôt s’orienter vers une augmentation de la durabilité et un changement des habitudes de consommation ? Pour la petite histoire et sans vouloir être polémique, une analyse du cycle de vie de la communication publimarketing sur les bouteilles en PET recyclé serait intéressante pour que le consommateur mesure l’impact de ces campagnes en ressources informatiques et télécom à l’aube du lancement de nouveaux satellites pour densifier le réseau de communication… mais ceci est hors sujet !