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告别石油的生物塑料“遇土即化”

2010-08-06 11:11:34 来源:第一财经日报 浏览:1460

有没有“遇土即化”的塑料?这样人类就不再被大量的塑料垃圾所困扰了。

一种新型的塑料产品开始慢慢进入大众视野。这种塑料不再需要从石油中提取原料,而是百分之百地从植物中提炼。

在超有人气的《美国偶像》节目的间隙,一则颇具创意的产品广告吸引了很多年轻人的注意。一包“阳光薯片”(Sun Chips)掉落在地上,然后随着泥土渐渐变暗,最终不见了踪影。这是百事旗下Frito-Lay公司与Natureworks公司合作推出的全球第一个百分百可降解的塑料产品,“阳光薯片”的新包装在高温、潮湿的堆肥环境下,14天之内便可以完全降解。

一直以对环境负责形象出现在公众面前的Frito-Lay这一次给拳头产品Sun Chips穿上了一件美丽的外衣,而全球最大的聚乳酸(Polylactic acid,简称PLA)生产商Natureworks则展现了其又一商用成果。

随着生物塑料继续向前发展,也许可以从根本上解决令人头疼的塑料污染问题。根据米兰尼奥特雷斯公司发布的统计数据,每年全球生产的塑料近2.2亿吨,其中大约2000万吨塑料残渣被排放到江河湖海之中。该公司估计,自1930年以来,大约90%的塑料垃圾未经分解,仍旧残留在地球上,污染着土壤、水和空气。一些国际环保监测机构的数据显示,每年大约有100万只海鸟由于摄入塑料而死亡。

在发展绿色经济成为各国最重要议题之一的今天,生物塑料成为塑料行业能从污染走向绿色的一个希望。“虽然目前生物塑料占整个塑料产品的份额还很小,不到1%,但是我们能看到,目前欧洲各国和美国的政府都在寻找可代替性产品以减少对石油的依赖,生物塑料的前景是非常广阔的。”Natureworks公司全球总裁马克·维尔布鲁根说。Natureworks目前占据聚乳酸生物塑料领域99%以上的市场份额,而聚乳酸则是生物塑料领域里最早商用、较为成熟的技术。

告别石油的塑料

那么,Natureworks又是如何将植物变成塑料的呢?据Natureworks亚太区常务总监丹索耶介绍,每到收获季节,大量的玉米将被运输到一个潮湿的工厂里,在那里,淀粉从玉米粒中分离出来,然后通过酶的水解作用,转化为葡萄糖。之后,葡萄糖经过发酵转变成乳酸而不是酒精。乳酸经过聚合形成聚乳酸。现在北美和欧洲使用的原料主要是玉米和甜菜,在亚洲则主要使用小麦或者土豆。

这种创新材料可以广泛地运用在各种消费品中,小的如Sun Chips这类食品的外包装、杯子和矿泉水瓶等,大到服装、家用电器以及汽车配件都有这种新型生物材料的影子。

从对环境友好角度来说,生物塑料的优势非常明显。由于原料产生于植物而非化石燃料,本身便节约了大量能源,除此之外,其在整个生产过程中也大大减少了二氧化碳的排放。因为从原料一开始到加工制成产品,植物会收集其中的二氧化碳。有数据显示,每制造1千克传统聚丙烯塑料,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。可见,生物塑料是一个非常节能环保的材料。

根据Natureworks 2009年的数据,比起传统包装的产品来说,其产品Ingeo的二氧化碳排放是非常小的,对于非可再生能源的产品,减排量达到了50%。与PET聚酯相比,Ingeo可减少消耗47%的化工能源以及降低59%的温室气体排放。沃尔玛将会在接下来一年时间内,把1000多万PET容器改成Ingeo。根据计算,这相当于一年节省了300万吨汽油的使用,也等同于减少了890万公里距离的二氧化碳排放。

生物塑料产品的一大特点便是有生命终结期,所以在使用过后对于废旧塑料的处理,也就比其他传统塑料产品要方便得多。我们知道,对于传统的塑料产品的处理主要有几种办法:焚烧、填埋、堆肥化以及回收再生。焚烧显然不是一个最好的办法,因为燃烧塑料垃圾会产生大量的二-英,极大污染了环境,遭致各国人民的反对。垃圾填埋也不是很好的选择。尤其是随着人口的增长,塑料袋的使用不断增长,填埋这种处理方法的空间其实是非常有限的。

而生物塑料产品使用过后则有个非常好的去处。首先可以直接与食物一起堆肥,比如Sun Chips的包装袋在高温潮湿的土壤环境中14天内便可以直接降解完毕。而降解出来的肥料,又可以卖给农民,或者有关企业。另外,像聚乳酸这样的产品,因为其最初来源于从植物中提取糖加以提炼而形成的乳酸,那么使用过后也可以较为方便地再次分解为乳酸,然后再次生产,这样就形成了一个从原料到原料的闭合回路体系。丹索耶介绍说,目前在零售业中所看到的70%的Ingeo的塑料,都可以成为明天的生物聚合物的塑料。

生物塑料:看得见的风景

生物塑料已经悄悄走入社会,跟人们的日常生活亲密接触了起来。在日本富良野,当地社区已经用生物降解材料制作的塑料袋搜集家庭粪便,来制作有机化肥。泰国首都曼谷以北一个有730户人家的社区目前正在进行一项试验,用生物塑料袋回收垃圾。

而在生物塑料技术大规模商用的这方面,Natureworks无疑走在了前面。Natureworks早在1997年就开始了专注于聚乳酸的研究,那时研制这项技术还只是嘉吉公司(Cargill)的一个项目,后来渐渐发展壮大后,Natureworks成为嘉吉的独资子公司。2002年,Natureworks在还没有任何政府补贴的情况下,在美国内布拉斯加州成立工厂,开始量产聚乳酸产品,年产能达14万吨。目前,旗下品牌Ingeo的产品在全球超过70000个商店的货架上销售,可口可乐、沃尔玛、Canon、Nike、Vercase等都成为了Ingeo的客户。

对于生物塑料技术的未来发展前景,马克可谓信心满满:“这个市场前景良好,在我看来,主要有三个因素。首先是经济影响,石油价格如此高昂,如果未来石油价格不断上涨,我们的产品、价格会更具竞争力,最终它会比传统塑料更加便宜,这一天并不会很遥远。第二个推动力就是对于环保的关注,绿色意味着碳足迹少,意味着我们垃圾填埋和焚烧有效减少。加上消费者愿意选择环保产品,所以市场也会随着需求的改变得到相应的转变。有媒体调查显示,目前76%的消费者愿意支付更多的钱去购买真正获得许可的环保产品。第三个推动力是未来趋势,现在每天美国都在进口数亿桶石油,在10年或者15年之后,石油达到消耗顶峰,所以中国、美国或者欧洲各国的政府,都在寻找一些替代性的塑料来代替现有石油制的塑料。而且从这些价值的推动力上来看,这几点都没有受到全球经济衰退的影响。”

2008年,Natureworks公司的复合增长率达到30%,2009年尽管面临着全球经济衰退,公司依旧保持了2%~3%的增长率。熬过衰退期后,增长势头更猛,预计今年将继续达到30%以上。“生物塑料所占的市场比例将越来越大。中国台湾地区在这个产业发展得非常快。他们要求23%~30%零售的塑料必须用生物聚合物的塑料,并且鼓励在本地区生产相关的产品。如果未来一段时间内,生物塑料所占比达到20%~30%,这意味着我们需要建立20到30个工厂。所以说现在才刚刚开始。”马克说。

中国对于发展低碳经济的高度重视也吸引了Natureworks的目光,近期也开始频频与中国政府接触,今年Natureworks将敲定全球第二家工厂,中国也被列为考察对象之一。公司目前在中国的业务模式,主要是跟中国的品牌商开发产品,原材料从总部运送过来。而从产品开发到进入零售渠道,通常需要1到2年的时间。

毋庸置疑,生物塑料的未来发展前景非常广阔。根据美国俄亥俄州克利夫兰一份报告预测,到2013年,全球对生物塑料的需求将增长4倍以上,达到90万吨,届时市场总值将达到26亿美元(约合178亿人民币)。Helmut Kaiser顾问公司的一个有关生物塑料市场的报告则指出,全球生物塑料市场将快速增长,预计年均增速可达8%~10%,将由2007年的10亿美元增加到2020年时的100亿美元。

不过,生物塑料离大规模产业化还有一段路要走。制约生物塑料产业发展的问题主要有几个。首先是价格因素。生物塑料现阶段比普通塑料价格要高两三倍,很多企业部分地采用生物塑料产品,是为了树立其环保形象,如果不能将成本降下来,大规模的应用暂时还成问题。生物塑料与生物燃料一样还存在与人争粮的问题。所以现在很多公司以及研究机构也在致力于研制用废旧木材、秸秆等制成塑料的技术,以从根本上解决这个问题。此外,缺乏统一的生物塑料标志以及政府的支持力度还不够大等都是非常重要的因素。

未来,等到超市的货架上摆满了由秸秆、甘蔗渣等废料制成的第二代生物塑料产品,这些价格又跟普通产品几乎一样时,相信会有更多的消费者愿意把它们买回家。

关于生物塑料

生物塑料指以淀粉等天然物质为基础,在微生物作用下生成的塑料,是从可再生的生物原料中提炼出的一种塑料形式,这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,而不是依赖于从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。在传统的石油塑料中加入淀粉或糖,不能称之为生物塑料。聚乳酸(PLA)、淀粉基聚合物和聚羟基脂肪酸酯(PHAs)是三类主要的生物塑料产品。(

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