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生物塑料,未來的包裝新選擇?

生物塑料制成的薯片包裝袋

生物塑料制成的薯片包裝袋

生物塑料指以淀粉等天然物質為基礎在微生物作用下生成的塑料。通常其原料有植物油、玉米淀粉、土豆淀粉、豌豆淀粉、纖維素等。

在多種生物塑料中,有兩種目前占據主導地位:一種是聚乳酸或者叫PLA,其成本比石油基塑料高出兩成;另外一種叫聚β-羥基烷酸酯或PHA,它更易于被生物降解,但成本是常規塑料的兩倍多。以上兩種生物塑料都由發酵的玉米葡萄糖提煉而來,它們共同的優勢就是:如果處理得當,被丟棄以后不會對環境造成長期破壞。

可通過堆肥而降解的PLA樹脂被用于越來越多的消費品上。比如NatureWorks公司把PLA應用在SunChips薯片的包裝袋、飲用水瓶和新一代可口可樂飲料杯的制作上。

和由石油制成的普通塑料不同,生物塑料因為其可降解性和原料的可再生性而被人們認為是未來的石油基塑料替代品。但是,生物塑料真的很“綠色”嗎?

生物塑料的環境足跡更低嗎?

因為生物塑料是由植物(其實是農作物)制成,所以吸引著那些懷有綠色環保理念的消費者。但它們的生產所帶來的環境代價卻使得它們變得不那么“綠色”了。研究發現,一些生物塑料比某些石油基塑料擁有更高的環境足跡。而相反,因為技術的進步,某些石油基塑料的生產效率極高且方便回收,因此也能有相對較低的環境足跡。

來自匹茲堡大學的科研人員Amy Landis說:“我們主要關心的是,雖然這些源自植物的產品都有著一個‘綠色’的標簽,但這僅僅是因為它們來源于生物質。其實它們并不是可持續的,僅憑它們植物來源的身份并不足以表示它們是‘綠色的’。”

Landis和其他作者在《環境科學與技術》上發表了一篇論文,他們詳細追蹤了幾種類型的塑料從其生產源頭到最終成品的過程中所造成的全面影響——從導致全球變暖的可能性,到致癌物的釋放,到煙霧污染,再到環境的富營養化等。

雖然生產生物塑料所需要的化石燃料較少,且對全球變暖的影響也相對較低,但是因為生產其植物原料的過程要用到大量的化肥和農藥,作物的種植又要占據大片的土地,所以生物塑料生產比較多地造成生物富營養化、生態毒性、間接地導致氣候變化等問題。但是,好在當前有大量的研究在合成基于非谷物原料的生物高聚物,未來它們或許能降低這些影響。

可以說,生物塑料面臨著一場正在升級的戰爭,因為它們正在與一個高效的石油生產過程競爭。

回收困難

生物塑料回收起來也有其困難之處。普通的塑料包裝因為大部分有分類的標識,所以可以在現有的分類系統下被較容易地回收。當然,盡管這樣,只有不到30%的塑料是被回收的,其余的都進入了垃圾堆和海洋。

然而,生物塑料通常是不可以和普通塑料混合在一起被回收的。對于這一困難,通常認為有兩種解決方法:在生物塑料制品上加上明確的標識,讓人們知道它是生物塑料還是普通塑料、并投放到正確的垃圾箱里;或者就是在垃圾分選的技術上取得進步。前者需要垃圾回收系統的配合、并需要消費者主動去分選垃圾,這明顯有其不確定因素;而對于后者,技術上的進步顯然需要更多的資金和時間。

價格高昂、技術不夠成熟

生物塑料大多數是通過蔗糖、玉米淀粉或木薯淀粉發酵而生產出來的,其原料價格是普通塑料的2~4倍,制品價格也就水漲船高。目前聚乳酸PLA的價格在每噸2萬元左右,而像聚羥基丁酸戊酸共聚酯(PHBV)、聚丁二酸丁二醇(PBS)等生物塑料的噸價則超過了4萬元(2012年數據)。相比之下,普通的聚乙烯、聚丙烯原料每噸只有1萬左右。生物塑料需要這么高的成本,要想得到更廣泛的應用看來還很困難。

與普通塑料相比,生物塑料的產品性能和加工工藝及技術上的差距還很大,造成了投入大但產出效益不高的局面。生物塑料本身的性能有許多缺陷,是不能單獨加工成成品的,要經過一系列的加工改性,甚至需要添加進傳統的塑料成分之后,才能成為可應用的制品。很多問題不僅是我國,即使在歐美國家也還沒有得到解決。

技術VS生活習慣

很多時候,我們的確應該在技術的飛速發展中停下來靜靜思考一下——我們究竟為什么要發展這項新技術?我們的資源和能源真的是不夠用嗎?或者是我們更需要改變自己的生活習慣?

生物塑料再好,它也是一次性制品,它也需要很多的土地去種植作物,需要化肥、農藥去管理這些作物,需要大量石油去生產那些化肥農藥,更需要消耗能源去將產品運輸到世界各地。如果越來越多的人為了貪圖方便、習慣于“使用后就丟棄”、習慣于消耗預包裝食品,那么可想而知,能源和資源的消耗并不會因為“生物塑料”來源于植物而有任何顯著的改觀。

有些人支持生物塑料也許是看準了它丟棄后較容易降解、對環境的影響較小,但是一個產品產生的環境影響并不只是在丟棄后才發生,它的原料制造、生產、運輸的環節都要產生對環境的影響,這些是我們不得不考慮的。

我們需要知道的是,普通塑料并不是一種“必須”被丟棄、“必定”對環境造成長久負面影響的垃圾。現在我們有多于70%的普通塑料因為人們的處理不當而得不到回收,如果能夠把這部分寶貴的資源利用起來,成本肯定比發展新技術要低很多,而得來的回報會是非常可觀的。

信息來源:維基百科、譯言網、生物谷

圖片來源:網絡

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