“遇土即化”的生物塑料：告別石油
有沒有“遇土即化”的塑料？這樣人類就不再被大量的塑料垃圾所困擾了。
一種新型的塑料產(chǎn)品開始慢慢進(jìn)入大眾視野。這種塑料不再需要從石油中提取原料，而是百分之百地從植物中提煉。
在超有人氣的《美國偶像》節(jié)目的間隙，一則頗具創(chuàng)意的產(chǎn)品廣告吸引了很多年輕人的注意。一包“陽光薯片”(Sun Chips)掉落在地上，然后隨著泥土漸漸變暗，最終不見了蹤影。這是百事旗下Frito-Lay公司與Natureworks公司合作推出的全球第一個(gè)百分百可降解的塑料產(chǎn)品，“陽光薯片”的新包裝在高溫、潮濕的堆肥環(huán)境下，14天之內(nèi)便可以完全降解。
一直以對(duì)環(huán)境負(fù)責(zé)形象出現(xiàn)在公眾面前的Frito-Lay這一次給拳頭產(chǎn)品Sun Chips穿上了一件美麗的外衣，而全球最大的聚乳酸(Polylactic acid，簡稱PLA)生產(chǎn)商N(yùn)atureworks則展現(xiàn)了其又一商用成果。
隨著生物塑料繼續(xù)向前發(fā)展，也許可以從根本上解決令人頭疼的塑料污染問題。根據(jù)米蘭尼奧特雷斯公司發(fā)布的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，每年全球生產(chǎn)的塑料近2.2億噸，其中大約2000萬噸塑料殘?jiān)慌欧诺浇雍Ｖ。該公司估?jì)，自1930年以來，大約90%的塑料垃圾未經(jīng)分解，仍舊殘留在地球上，污染著土壤、水和空氣。一些國際環(huán)保監(jiān)測機(jī)構(gòu)的數(shù)據(jù)顯示，每年大約有100萬只海鳥由于攝入塑料而死亡。
在發(fā)展綠色經(jīng)濟(jì)成為各國最重要議題之一的今天，生物塑料成為塑料行業(yè)能從污染走向綠色的一個(gè)希望。“雖然目前生物塑料占整個(gè)塑料產(chǎn)品的份額還很小，不到1%，但是我們能看到，目前歐洲各國和美國的政府都在尋找可代替性產(chǎn)品以減少對(duì)石油的依賴，生物塑料的前景是非常廣闊的。”Natureworks公司全球總裁馬克·維爾布魯根說。Natureworks目前占據(jù)聚乳酸生物塑料領(lǐng)域99%以上的市場份額，而聚乳酸則是生物塑料領(lǐng)域里最早商用、較為成熟的技術(shù)。
告別石油的塑料
那么，Natureworks又是如何將植物變成塑料的呢？據(jù)Natureworks亞太區(qū)常務(wù)總監(jiān)丹索耶介紹，每到收獲季節(jié)，大量的玉米將被運(yùn)輸?shù)揭粋(gè)潮濕的工廠里，在那里，淀粉從玉米粒中分離出來，然后通過酶的水解作用，轉(zhuǎn)化為葡萄糖。之后，葡萄糖經(jīng)過發(fā)酵轉(zhuǎn)變成乳酸而不是酒精。乳酸經(jīng)過聚合形成聚乳酸。現(xiàn)在北美和歐洲使用的原料主要是玉米和甜菜，在亞洲則主要使用小麥或者土豆。
這種創(chuàng)新材料可以廣泛地運(yùn)用在各種消費(fèi)品中，小的如Sun Chips這類食品的外包裝、杯子和礦泉水瓶等，大到服裝、家用電器以及汽車配件都有這種新型生物材料的影子。
從對(duì)環(huán)境友好角度來說，生物塑料的優(yōu)勢非常明顯。由于原料產(chǎn)生于植物而非化石燃料，本身便節(jié)約了大量能源，除此之外，其在整個(gè)生產(chǎn)過程中也大大減少了二氧化碳的排放。因?yàn)閺脑弦婚_始到加工制成產(chǎn)品，植物會(huì)收集其中的二氧化碳。有數(shù)據(jù)顯示，每制造1千克傳統(tǒng)聚丙烯塑料，排放3.15千克二氧化碳；而每制造1千克生物塑料，排放1.4千克二氧化碳？梢，生物塑料是一個(gè)非常節(jié)能環(huán)保的材料。
根據(jù)Natureworks 2009年的數(shù)據(jù)，比起傳統(tǒng)包裝的產(chǎn)品來說，其產(chǎn)品Ingeo的二氧化碳排放是非常小的，對(duì)于非可再生能源的產(chǎn)品，減排量達(dá)到了50%。與PET聚酯相比，Ingeo可減少消耗47%的化工能源以及降低59%的溫室氣體排放。沃爾瑪將會(huì)在接下來一年時(shí)間內(nèi)，把1000多萬PET容器改成Ingeo。根據(jù)計(jì)算，這相當(dāng)于一年節(jié)省了300萬噸汽油的使用，也等同于減少了890萬公里距離的二氧化碳排放。
生物塑料產(chǎn)品的一大特點(diǎn)便是有生命終結(jié)期，所以在使用過后對(duì)于廢舊塑料的處理，也就比其他傳統(tǒng)塑料產(chǎn)品要方便得多。我們知道，對(duì)于傳統(tǒng)的塑料產(chǎn)品的處理主要有幾種辦法：焚燒、填埋、堆肥化以及回收再生。焚燒顯然不是一個(gè)最好的辦法，因?yàn)槿紵芰侠鴷?huì)產(chǎn)生大量的二-英，極大污染了環(huán)境，遭致各國人民的反對(duì)。垃圾填埋也不是很好的選擇。尤其是隨著人口的增長，塑料袋的使用不斷增長，填埋這種處理方法的空間其實(shí)是非常有限的。
而生物塑料產(chǎn)品使用過后則有個(gè)非常好的去處。首先可以直接與食物一起堆肥，比如Sun Chips的包裝袋在高溫潮濕的土壤環(huán)境中14天內(nèi)便可以直接降解完畢。而降解出來的肥料，又可以賣給農(nóng)民，或者有關(guān)企業(yè)。另外，像聚乳酸這樣的產(chǎn)品，因?yàn)槠渥畛鮼碓从趶闹参镏刑崛√羌右蕴釤挾纬傻娜樗，那么使用過后也可以較為方便地再次分解為乳酸，然后再次生產(chǎn)，這樣就形成了一個(gè)從原料到原料的閉合回路體系。丹索耶介紹說，目前在零售業(yè)中所看到的70%的Ingeo的塑料，都可以成為明天的生物聚合物的塑料。
生物塑料：看得見的風(fēng)景
生物塑料已經(jīng)悄悄走入社會(huì)，跟人們的日常生活親密接觸了起來。在日本富良野，當(dāng)?shù)厣鐓^(qū)已經(jīng)用生物降解材料制作的塑料袋搜集家庭糞便，來制作有機(jī)化肥。泰國首都曼谷以北一個(gè)有730戶人家的社區(qū)目前正在進(jìn)行一項(xiàng)試驗(yàn)，用生物塑料袋回收垃圾。
而在生物塑料技術(shù)大規(guī)模商用的這方面，Natureworks無疑走在了前面。Natureworks早在1997年就開始了專注于聚乳酸的研究，那時(shí)研制這項(xiàng)技術(shù)還只是嘉吉公司(Cargill)的一個(gè)項(xiàng)目，后來漸漸發(fā)展壯大后，Natureworks成為嘉吉的獨(dú)資子公司。2002年，Natureworks在還沒有任何政府補(bǔ)貼的情況下，在美國內(nèi)布拉斯加州成立工廠，開始量產(chǎn)聚乳酸產(chǎn)品，年產(chǎn)能達(dá)14萬噸。目前，旗下品牌Ingeo的產(chǎn)品在全球超過70000個(gè)商店的貨架上銷售，可口可樂、沃爾瑪、Canon、Nike、Vercase等都成為了Ingeo的客戶。
對(duì)于生物塑料技術(shù)的未來發(fā)展前景，馬克可謂信心滿滿：“這個(gè)市場前景良好，在我看來，主要有三個(gè)因素。首先是經(jīng)濟(jì)影響，石油價(jià)格如此高昂，如果未來石油價(jià)格不斷上漲，我們的產(chǎn)品、價(jià)格會(huì)更具競爭力，最終它會(huì)比傳統(tǒng)塑料更加便宜，這一天并不會(huì)很遙遠(yuǎn)。第二個(gè)推動(dòng)力就是對(duì)于環(huán)保的關(guān)注，綠色意味著碳足跡少，意味著我們垃圾填埋和焚燒有效減少。加上消費(fèi)者愿意選擇環(huán)保產(chǎn)品，所以市場也會(huì)隨著需求的改變得到相應(yīng)的轉(zhuǎn)變。有媒體調(diào)查顯示，目前76%的消費(fèi)者愿意支付更多的錢去購買真正獲得許可的環(huán)保產(chǎn)品。第三個(gè)推動(dòng)力是未來趨勢，現(xiàn)在每天美國都在進(jìn)口數(shù)億桶石油，在10年或者15年之后，石油達(dá)到消耗頂峰，所以中國、美國或者歐洲各國的政府，都在尋找一些替代性的塑料來代替現(xiàn)有石油制的塑料。而且從這些價(jià)值的推動(dòng)力上來看，這幾點(diǎn)都沒有受到全球經(jīng)濟(jì)衰退的影響。”
2008年，Natureworks公司的復(fù)合增長率達(dá)到30%，2009年盡管面臨著全球經(jīng)濟(jì)衰退，公司依舊保持了2%~3%的增長率。熬過衰退期后，增長勢頭更猛，預(yù)計(jì)今年將繼續(xù)達(dá)到30%以上。“生物塑料所占的市場比例將越來越大。中國臺(tái)灣地區(qū)在這個(gè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展得非？臁Ｋ麄円23%~30%零售的塑料必須用生物聚合物的塑料，并且鼓勵(lì)在本地區(qū)生產(chǎn)相關(guān)的產(chǎn)品。如果未來一段時(shí)間內(nèi)，生物塑料所占比達(dá)到20%~30%，這意味著我們需要建立20到30個(gè)工廠。所以說現(xiàn)在才剛剛開始。”馬克說。
中國對(duì)于發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)的高度重視也吸引了Natureworks的目光，近期也開始頻頻與中國政府接觸，今年Natureworks將敲定全球第二家工廠，中國也被列為考察對(duì)象之一。公司目前在中國的業(yè)務(wù)模式，主要是跟中國的品牌商開發(fā)產(chǎn)品，原材料從總部運(yùn)送過來。而從產(chǎn)品開發(fā)到進(jìn)入零售渠道，通常需要1到2年的時(shí)間。
毋庸置疑，生物塑料的未來發(fā)展前景非常廣闊。根據(jù)美國俄亥俄州克利夫蘭一份報(bào)告預(yù)測，到2013年，全球?qū)ι锼芰系男枨髮⒃鲩L4倍以上，達(dá)到90萬噸，屆時(shí)市場總值將達(dá)到26億美元(約合178億人民幣)。Helmut Kaiser顧問公司的一個(gè)有關(guān)生物塑料市場的報(bào)告則指出，全球生物塑料市場將快速增長，預(yù)計(jì)年均增速可達(dá)8%~10%，將由2007年的10億美元增加到2020年時(shí)的100億美元。
不過，生物塑料離大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化還有一段路要走。制約生物塑料產(chǎn)業(yè)發(fā)展的問題主要有幾個(gè)。首先是價(jià)格因素。生物塑料現(xiàn)階段比普通塑料價(jià)格要高兩三倍，很多企業(yè)部分地采用生物塑料產(chǎn)品，是為了樹立其環(huán)保形象，如果不能將成本降下來，大規(guī)模的應(yīng)用暫時(shí)還成問題。生物塑料與生物燃料一樣還存在與人爭糧的問題。所以現(xiàn)在很多公司以及研究機(jī)構(gòu)也在致力于研制用廢舊木材、秸稈等制成塑料的技術(shù)，以從根本上解決這個(gè)問題。此外，缺乏統(tǒng)一的生物塑料標(biāo)志以及政府的支持力度還不夠大等都是非常重要的因素。
未來，等到超市的貨架上擺滿了由秸稈、甘蔗渣等廢料制成的第二代生物塑料產(chǎn)品，這些價(jià)格又跟普通產(chǎn)品幾乎一樣時(shí)，相信會(huì)有更多的消費(fèi)者愿意把它們買回家。
新聞關(guān)鍵詞
生物塑料指以淀粉等天然物質(zhì)為基礎(chǔ)，在微生物作用下生成的塑料，是從可再生的生物原料中提煉出的一種塑料形式，這些生物原料包括蔬菜油、玉米淀粉、豌豆淀粉或者其他微生物群，而不是依賴于從石油中提取的化石燃料而制成的塑料。一些生物塑料是可堆肥降解的，但并不是全部。在傳統(tǒng)的石油塑料中加入淀粉或糖，不能稱之為生物塑料。聚乳酸(PLA)、淀粉基聚合物和聚羥基脂肪酸酯(PHAs)是三類主要的生物塑料產(chǎn)品。
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