“遇土即化”的生物塑膠

有 沒有“遇土即化”的塑膠?這樣人類就不再被大量的塑膠垃圾所困擾了。

一種新型的塑膠產品開始慢慢進入大眾視野。這種塑膠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》節目的間隙,一則頗具創意的產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,然後隨著泥土漸漸變暗,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百分百可降解的塑膠產品,“陽光薯片”的新包裝在高溫、潮濕的堆肥環境下,14天之內便可以完全降解。

一直以對環境負責形象出現在公眾面前的Frito-Lay這一次給拳頭產品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)生產商Natureworks則展現了其又一商用成果。

隨著生物塑膠繼續向前發展,也許可以從根本上解決令人頭疼的塑膠污染問題。根據米蘭尼奧特雷斯公司發佈的統計資料,每年全球生產的塑膠近2.2億噸,其中大約2000萬噸塑膠殘渣被排放到江河湖海之中。該公司估計,自1930年以來,大約90%的塑膠垃圾未經分解,仍舊殘留在地球上,污染著土壤、水和空氣。一些國際環保監測機構的資料顯示,每年大約有100萬隻海鳥由於攝入塑膠而死亡。

在發展綠色經濟成為各國最重要議題之一的今天,生物塑膠成為塑膠行業能從污染走向綠色的一個希望。“雖然目前生物塑膠占整個塑膠產品的份額還很小,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品以減少對石油的依賴,生物塑膠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目前佔據聚乳酸生物塑膠領域99%以上的市場份額,而聚乳酸則是生物塑膠領域裏最早商用、較為成熟的技術。

告別石油的塑膠

那麼,Natureworks又是如何將植物變成塑膠的呢?據Natureworks亞太區常務總監丹索耶介紹,每到收穫季節,大量的玉米將被運輸到一個潮濕的工廠裏,在那裏,澱粉從玉米粒中分離出來,然後通過酶的水解作用,轉化為葡萄糖。之後,葡萄糖經過發酵轉變成乳酸而不是酒精。乳酸經過聚合形成聚乳酸。現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。

這種創新材料可以廣泛地運用在各種消費品中,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。

從對環境友好角度來說,生物塑膠的優勢非常明顯。由於原料產生於植物而非化石燃料,本身便節約了大量能源,除此之外,其在整個生產過程中也大大減少了二氧化碳的排放。因為從原料一開始到加工製成產品,植物會收集其中的二氧化碳。有資料顯示,每製造1千克傳統聚丙烯塑膠,排放3.15千克二氧化碳;而每製造1千克生物塑膠,排放1.4千克二氧化碳。可見,生物塑膠是一個非常節能環保的材料。

根據Natureworks 2009年的資料,比起傳統包裝的產品來說,其產品Ingeo的二氧化碳排放是非常小的,對於非可再生能源的產品,減排量達到了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。沃爾瑪將會在接下來一年時間內,把1000多萬PET容器改成Ingeo。根據計算,這相當於一年節省了300萬噸汽油的使用,也等同於減少了890萬公里距離的二氧化碳排放。

生物塑膠產品的一大特點便是有生命終結期,所以在使用過後對於廢舊塑膠的處理,也就比其他傳統塑膠產品要方便得多。我們知道,對於傳統的塑膠產品的處理主要有幾種辦法:焚燒、填埋、堆肥化以及回收再生。焚燒顯然不是一個最好的辦法,因為燃燒塑膠垃圾會產生大量的二惡英,極大污染了環境,遭致各國人民的反對。垃圾填埋也不是很好的選擇。尤其是隨著人口的增長,塑膠袋的使用不斷增長,填埋這種處理方法的空間其實是非常有限的。

而生物塑膠產品使用過後則有個非常好的去處。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境中14天內便可以直接降解完畢。而降解出來的肥料,又可以賣給農民,或者有關企業。另外,像聚乳酸這樣的產品,因為其最初來源於從植物中提取糖加以提煉而形成的乳酸,那麼使用過後也可以較為方便地再次分解為乳酸,然後再次生產,這樣就形成了一個從原料到原料的閉合回路體系。丹索耶介紹說,目前在零售業中所看到的70%的Ingeo的塑膠,都可以成為明天的生物聚合物的塑膠。

生物塑膠:看得見的風景

生物塑膠已經悄悄走入社會,跟人們的日常生活親密接觸了起來。在日本富良野,當地社區已經用生物降解材料製作的塑膠袋搜集家庭糞便,來製作有機化肥。泰國首都曼谷以北一個有730戶人家的社區目前正在進行一項試驗,用生物塑膠袋回收垃圾。

而在生物塑膠技術大規模商用的這方面,Natureworks無疑走在了前面。Natureworks早在1997年就開始了專注於聚乳酸的研究,那時研製這項技術還只是嘉吉公司(Cargill)的一個項目,後來漸漸發展壯大後,Natureworks成為嘉吉的獨資子公司。2002年,Natureworks在還沒有任何政府補貼的情況下,在美國內布拉斯加州成立工廠,開始量產聚乳酸產品,年產能達14萬噸。目前,旗下品牌Ingeo的產品在全球超過70000個商店的貨架上銷售,可口可樂、沃爾瑪、Canon、Nike、Vercase等都成為了Ingeo的客戶。

對於生物塑膠技術的未來發展前景,馬克可謂信心滿滿:“這個市場前景良好,在我看來,主要有三個因素。首先是經濟影響,石油價格如此高昂,如果未來石油價格不斷上漲,我們的產品、價格會更具競爭力,最終它會比傳統塑膠更加便宜,這一天並不會很遙遠。第二個推動力就是對於環保的關注,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。加上消費者願意選擇環保產品,所以市場也會隨著需求的改變得到相應的轉變。有媒體調查顯示,目前76%的消費者願意支付更多的錢去購買真正獲得許可的環保產品。第三個推動力是未來趨勢,現在每天美國都在進口數億桶石油,在10年或者15年之後,石油達到消耗頂峰,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膠來代替現有石油制的塑膠。而且從這些價值的推動力上來看,這幾點都沒有受到全球經濟衰退的影響。”

2008年,Natureworks公司的複合增長率達到30%,2009年儘管面臨著全球經濟衰退,公司依舊保持了2%~3%的增長率。熬過衰退期後,增長勢頭更猛,預計今年將繼續達到30%以上。“生物塑膠所占的市場比例將越來越大。中國臺灣地區在這個產業發展得非常快。他們要求23%~30%零售的塑膠必須用生物聚合物的塑膠,並且鼓勵在本地區生產相關的產品。如果未來一段時間內,生物塑膠所占比達到20%~30%,這意味著我們需要建立20到30個工廠。所以說現在才剛剛開始。”馬克說。

中國對於發展低碳經濟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,中國也被列為考察物件之一。公司目前在中國的業務模式,主要是跟中國的品牌商開發產品,原材料從總部運送過來。而從產品開發到進入零售管道,通常需要1到2年的時間。

毋庸置疑,生物塑膠的未來發展前景非常廣闊。根據美國俄亥俄州克利夫蘭一份報告預測,到2013年,全球對生物塑膠的需求將增長4倍以上,達到90萬噸,屆時市場總值將達到26億美元(約合178億人民幣)。Helmut Kaiser顧問公司的一個有關生物塑膠市場的報告則指出,全球生物塑膠市場將快速增長,預計年均增速可達8%~10%,將由2007年的10億美元增加到2020年時的100億美元。

不過,生物塑膠離大規模產業化還有一段路要走。制約生物塑膠產業發展的問題主要有幾個。首先是價格因素。生物塑膠現階段比普通塑膠價格要高兩三倍,很多企業部分地採用生物塑膠產品,是為了樹立其環保形象,如果不能將成本降下來,大規模的應用暫時還成問題。生物塑膠與生物燃料一樣還存在與人爭糧的問題。所以現在很多公司以及研究機構也在致力於研製用廢舊木材、秸稈等製成塑膠的技術,以從根本上解決這個問題。此外,缺乏統一的生物塑膠標誌以及政府的支援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、甘蔗渣等廢料製成的第二代生物塑膠產品,這些價格又跟普通產品幾乎一樣時,相信會有更多的消費者願意把它們買回家。

第一財經





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