Plastikowe butelki są używane do pakowania szerokiej gamy rzeczy, od soków po napoje bezalkoholowe, i odgrywają wszechobecną rolę w życiu wielu konsumentów, podobnie jak inne produkty z tworzyw sztucznych. Wraz z rosnącą świadomością problemów środowiskowych związanych z tworzywami sztucznymi, wiele osób zainteresowało się cyklem życia produktów z tworzyw sztucznych, od produkcji do ostatecznej utylizacji na wysypisku lub w zakładzie recyklingu. Świadomość procesu produkcji tworzyw sztucznych może zachęcić konsumentów do dokładniejszego zastanowienia się nad tym, w jaki sposób wykorzystują i usuwają takie tworzywa sztuczne. Ponieważ plastikowe butelki są bardzo widoczną formą użycia plastiku, stanowią łatwy cel dla aktywizmu i edukacji.
Cykl życia plastikowej butelki zaczyna się oczywiście od wytworzenia plastiku, z którego została wykonana. Zdecydowana większość butelek jest produkowana z ropy naftowej, której część pochodzi ze złóż liczących nawet trzy miliardy lat. Niektórzy producenci używają biotworzyw wykonanych z materiałów roślinnych do tworzenia swoich butelek, w trosce o środowisko.
W przypadku butelki wykonanej z ropy naftowej olej musi zostać wyekstrahowany przed wysłaniem do zakładu przetwórczego, a następnie destylowany w celu oddzielenia różnych zawartych w nim węglowodorów. Wydobycie ropy naftowej odbywa się na całym świecie w różnych lokalizacjach i ma wiele wpływów na środowisko. Na przykład na obszarach, gdzie wydobywana jest ropa z dna morskiego, wycieki ropy są powszechne, a regiony takie jak Bliski Wschód słyną z bardzo zanieczyszczających pożarów ropy, spowodowanych celowym lub przypadkowym spalaniem pól naftowych. W niektórych krajach wydobycie ropy wiąże się również z szeregiem problemów społecznych. Na przykład w Nigerii przemysł naftowy jest notorycznie borykany z problemami; pracownicy naftowi są często słabo opłacani i narażeni na bardzo niebezpieczne warunki, a okresowe niszczycielskie pożary wzdłuż rurociągów naftowych nie są rzadkością.
Po wydobyciu ropy naftowej jest ona zwykle transportowana do cystern kontenerowych w celu wysyłki do rafinerii. W rafinerii ropa może być poddawana różnym procesom destylacji, takim jak destylacja frakcyjna, w której ropa naftowa jest podgrzewana, powodując oddzielenie jej różnych składników, dzięki czemu rafineria może wytwarzać gaz, olej opałowy, tworzywa sztuczne i różne innych produktów. Ropa naftowa może być również „krakingu” katalizatorami chemicznymi w celu wytworzenia łańcuchów węglowodorowych o pożądanej długości; Taka praktyka jest powszechna, ponieważ popyt na różne produkty naftowe stale się zmienia, a kraking zapewnia niezwykle efektywne wykorzystanie ropy i generowanie maksymalnego możliwego zysku.
Większość plastikowych butelek jest wykonana z plastiku z politereftalanu etylenu (PET), a prawie wszystkie butelki na wodę pochodzą z pierwotnego plastiku; około 30% światowego PET trafia do tych butelek. Tworzywo powstaje poprzez zmieszanie węglowodorów wydobytych z ropy naftowej z katalizatorami chemicznymi, wywołującymi polimeryzację. Następnie producenci produkują plastikowe granulki, które są stapiane w „preformy”, które wyglądają jak małe probówki; z kolei preformy mogą być podgrzewane, co powoduje ich rozszerzanie się i przekształcanie w konwencjonalne butelki na wodę. Zazwyczaj firmy zajmujące się butelkowaniem zamawiają preformy, w razie potrzeby powiększając butelki na wodę we własnych zakładach.
Butelki na wodę produkowane z bioplastików są wykonane z materiałów roślinnych, które są przetwarzane na polimery. Uważa się, że biotworzywa są lepsze dla środowiska, ponieważ nie wymagają wydobycia i przeładunku ropy naftowej, nieodnawialnego zasobu, a firmy, które je produkują, często starają się stosować najlepsze możliwe praktyki środowiskowe. Ponadto biotworzywa ulegają szybkiemu rozkładowi; cykl życia plastikowej butelki wykonanej z bioplastiku jest niezwykle krótki. W rzeczywistości niektóre butelki wykonane z bioplastików zaczną się nawet odkształcać i przeciekać, jeśli będą zbyt długo przechowywane na półce.
Jednak biotworzywa nie są pozbawione problemów środowiskowych. Produkcja takich tworzyw sztucznych wymaga przeznaczenia dużych obszarów ziemi uprawnej na produkcję zbóż na tworzywa sztuczne, a nie na żywność, a te uprawy pochłaniają ogromne ilości wody, paliwa i innych zasobów. Biotworzywa muszą być również produkowane przy użyciu różnych chemikaliów i, podobnie jak zwykłe tworzywa sztuczne, wymagają wysyłki do miejsca docelowego, zużywając po drodze więcej paliwa. Ponieważ są one przeznaczone do jednorazowego użytku, a jednocześnie są stosunkowo przyjazne dla środowiska, niektórzy aktywiści obawiają się, że mogą również odwracać uwagę konsumentów od bardziej przyjaznych dla środowiska wyborów, takich jak szklane i metalowe pojemniki wielokrotnego użytku.
W zależności od wielkości rozlewni firma albo zamówi preformy i wykorzysta je w razie potrzeby, albo zamówi gotowe do użycia plastikowe butelki. Butelki muszą być wysterylizowane, aby były bezpieczne dla napojów, a następnie są napełniane, zakręcane, etykietowane, pakowane w skrzynki i przygotowywane do wysyłki. Na tym etapie cyklu życia butelka może wylądować w dowolnej liczbie miejsc, od obozu pomocy dla uchodźców po półkę w luksusowym supermarkecie.
Jedną z wyraźnych zalet plastikowych butelek, w oczach producentów, jest to, że są niezwykle wytrzymałe, co znacznie ułatwia wysyłanie napojów w tworzywach sztucznych niż w szklanych, kartonowych, metalowych i innych pojemnikach. Butelki te są również niezwykle lekkie, a producenci stale wymyślają nowe sposoby na wykorzystanie mniejszej ilości plastiku w swoich pojemnikach, aby obniżyć koszty produkcji i wysyłki. Materiały transportowe z lekkich materiałów są również dobre dla środowiska, ponieważ obniżają koszty paliwa.
Gdy plastikowa butelka PET trafi w ręce konsumenta końcowego, po spożyciu jej zawartości może spotkać się z trzema możliwymi losami: może zostać ponownie wykorzystana, poddana recyklingowi lub wyrzucona. Pomimo faktu, że większość butelek jest wykonana z plastiku PET i ten plastik jest bardzo łatwy w recyklingu, wskaźniki recyklingu tych butelek są w rzeczywistości bardzo niskie na całym świecie. W zależności od regionu od 15 do 35% plastikowych butelek trafia do zakładów recyklingu, a reszta trafia na wysypiska lub jako śmieci. Niektóre kraje próbowały rozwiązać problem niskiego wskaźnika recyklingu za pomocą zachęt, ale ponieważ są one tanie i łatwo dostępne, wiele z tych programów nie zadziałało.
Wiele osób uważa, że ponowne użycie, a następnie recykling, to najlepsze zastosowanie plastikowej butelki. Plastik PET może być ponownie użyty, chociaż ludzie powinni unikać używania go do przechowywania gorących lub żrących materiałów i powinni uważać, aby dokładnie wypłukać takie butelki. Butelki te mogą być bardzo przyjazne dla bakterii, co może stanowić zagrożenie dla zdrowia osób, które z nich piją. Po tym, jak butelka została użyta wielokrotnie, najlepiej byłoby, gdyby została poddana recyklingowi.
W procesie recyklingu plastikowe butelki są rozdrabniane na wióry, które następnie są sterylizowane i sprzedawane firmom wytwarzającym produkty z przetworzonego plastiku. Ten etap cyklu życia może być dość interesujący, ponieważ te plastikowe wióry mogą być używane do wszystkiego, od koców z polaru po sztuczne drewno. Wiele produktów wykonanych z plastiku pochodzącego z recyklingu wyraźnie to wskazuje dla konsumentów, którzy woleliby promować wykorzystanie plastiku pochodzącego z recyklingu, a nie pierwotnego.
Kiedy plastikowa butelka trafia na wysypisko, jej rozkład może zająć setki lat i może mieć ogromny wpływ na środowisko. Droga do wysypiska jest często dość długa, ponieważ butelki są bardzo powszechną formą śmieci na całym świecie, co wymaga od wolontariuszy lub agencji rządowych zbierania takich butelek i dostarczania ich do zakładu recyklingu lub innych form utylizacji. Gdy plastikowe butelki ulegają rozkładowi, zajmują cenne miejsce na składowisku, a niektóre z nich wypłukują szkodliwe chemikalia do gruntu, potencjalnie zanieczyszczając glebę i wodę.
Ponieważ składowiska są tak ciasno upakowane, niektórzy naukowcy obawiają się, że tempo rozpadu na składowiskach może być nawet wolniejsze niż wcześniej sądzono, ponieważ warunki nie są optymalne do awarii. Wysypiska odpadów ogólnie stanowią poważny problem w wielu częściach świata, ponieważ zawierają szeroką gamę przedmiotów, które potencjalnie można poddać recyklingowi, w tym metale szlachetne, a także potencjalnie niebezpieczne i toksyczne produkty. Plastikowe butelki zajmują niepokojącą ilość miejsca na składowisku, zwłaszcza jeśli weźmie się pod uwagę, że na składowiskach nie powinno się ich w ogóle znajdować.
Nie wszystkie wyrzucone plastikowe butelki trafiają również na wysypiska śmieci. W oceanach świata znajduje się stale rosnąca kolekcja tworzyw sztucznych, w szczególności w Wielkiej Pacyficznej Plamie Śmieci. Te tworzywa sztuczne pochodzą ze śmieci, źle zabezpieczonych wysypisk, rozlanych kontenerów transportowych i wielu innych źródeł, a ich rozkład zajmuje wieki, nawet przy pomocy korozyjnej słonej wody i promieniowania UV. Proliferacja tworzyw sztucznych w oceanach na świecie stanowi poważne zagrożenie dla wielu organizmów morskich, a niektórzy naukowcy obawiają się, że zamiast całkowicie się rozkładać, tworzywa sztuczne w rzeczywistości rozkładają się na bardzo małe segmenty, które mogą być potencjalnie konsumowane przez mikroskopijne organizmy.
Może to mieć poważne konsekwencje dla środowiska, ponieważ takie organizmy nie są przystosowane do trawienia tworzyw sztucznych. Dlatego mogą ginąć masowo lub być spożywane przez zwierzęta znajdujące się wyżej w łańcuchu pokarmowym. Może to potencjalnie spowodować akumulację przez takie organizmy drapieżne różnych niebezpiecznych substancji wykorzystywanych w produkcji tworzyw sztucznych, co prowadzi do załamania się stanu zdrowia oceanów na świecie, a także wpływa na zdrowie zwierząt (w tym ludzi), które wykorzystują te organizmy jako źródło z jedzenia.
W przypadku plastikowych butelek wyprodukowanych z biotworzyw cykl życia jest nieco inny. Wiele takich butelek jest przeznaczonych do jednorazowego użytku i szybko kompostują się w odpowiednich warunkach, zwykle tych, które można znaleźć w kompostowni miejskiej, a nie w domowej pryzmie kompostowej. Po kompostowaniu biotworzywa po prostu wracają na Ziemię; gdy takie tworzywa trafią na składowiska, również ulegną rozkładowi, chociaż proces rozkładu może trwać dłużej, ze względu na brak napowietrzania składowisk.