中国二手网11月09日讯
作为解决塑料污染问题而诞生的可降解材料近些年在全球范围内渐渐时尚了起来,整个产业的进步较快。北美洲和欧洲是可降解技术水平较高的区域,而亚洲是可降解材料市场规模最大的区域。依据欧洲生物塑料协会的数据,2020年全球生物可降解塑料的产能为122.7万吨,其中亚洲的产能占全球的46%,同时预计生物可降解塑料的产能在2025年将增长到180万吨。依据A GREENER FUTURE的推断,全球每年要产生大约3亿吨的塑料垃圾,可降解材料的覆盖率不到1%。用可降解材料替代传统塑料是一个美好的愿景,但可降解材料真的是塑料污染的解药吗?
当然不是。
可降解材料是被大伙神话的材料,其真实的性能和对环境的影响与大家理想中的样子大相径庭。2019年6月,欧盟颁布了对氧化降解塑料的禁令。氧化降解塑料是一种将生物材料与PE融合的合成材料,创造者期望用生物材料帮塑料制品降解,是出现较早的可降解材料。后来,大家通过研究发现,这种氧化降解塑料最后不会完全降解,而是变成不少塑料碎片,因此这种可降解材料不但没解决环境污染问题,反而让塑料垃圾的收购变得愈加困难。
当下主流认可的可降解材料是生物可降解材料,主要分为两类:生物塑料和生物可降解塑料,代表材料分别是PLA和PBAT。生物塑料是指用植物纤维或提取物为材料合成的材料,而生物可降解塑料的制备和传统PE塑料类似,主要以化石燃料为材料,只是具备可降解的特质。以目前的技术水平来看,这两类生物可降解材料都不是解决塑料污染问题的理想材料。下面将提供生物可降解材料的7个主要问题供大伙考虑:
降解条件苛刻。对于生物可降解材料,多数人可能会觉得其丢弃后就会像水果一样非常快消失得不见踪影。事实并非如此,不少生物可降解材料需要在阳光和高温有哪些用途下才能发生降解反应。依据Eradicate Plastic的开创者David McGregor的研究,生物可降解塑料的结构使之难以在水中漂浮,并且在50摄氏度以上的高温下才会开始分解。也就意味着,除去特殊的工业处置方法外,普通的陆地环境和海洋环境都不可以使这种材料分解。此外,通常这种材料的降解还需要肯定的光照,使填埋也非常难成为适合的处置方法。
农药残留多。农用薄膜和地膜也是生物可降解材料的主要应用范围,国内的用量非常大。当为农作物喷洒农药时,薄膜会依据材料的吸附率沾上一部分农药。为此,由荷兰瓦赫宁恩大学和哥伦比亚喀他赫纳大学组成的团队进行了有关的研究实验。他们发现,传统的LDPE和PAC薄膜对农药的平均吸附率为23%,而生物可降解薄膜对农药的平均吸附率高达50%。此外,农药中的活性物质在薄膜上更难分解,分解速率比在自然状况下要低30%。也就是说,生物可降解薄膜会夹带更多的农药残留物质,假如用自然降解的方法,这部分农药残留物会污染帮分解的微生物,进而污染土壤的有机结构。

农业本钱高。材料100%源于植物的生物塑料主要消耗玉米等农作物中的糖类物质。因此生产如PLA之类的生物塑料会产生一种机会本钱——粮食的提供量减少。耶鲁大学环境学院的研究发现,用来生产生物塑料的糖类物质一般来自喷洒了农药和除草剂的转基因农作物,而这种农作物的种植会侵占用来应付全球人口增长的农业土地,这与当初生物质燃料在竞价时面对的问题一样。生物塑料和生物质燃料的应用都会增加农业对土地的需要。以玉米为例,依据Eradicate Plastic的测算,生产1千克的聚乳酸(PLA等生物塑料的主要材料)大概需要消耗2.65千克的玉米。2020年全球生物塑料的产能约为48万吨,需要消耗127.2万吨玉米,其中亚洲需要消耗58.5万吨玉米。根据全球每年大约2.7亿吨塑料的产量来估算,假如全部替换成生物塑料大约需要消耗7.15亿吨的玉米。以此类推,其他类别的可降解材料即便不消耗玉米,也会消耗其他农作物,像PBAT还会消耗石油,因此用可降解材料完全替代传统塑料是不切实质的。
综合本钱高。以目前的技术水平,生产PLA的本钱已经较为便宜,但因为PLA所引发的农业本钱等问题存在,在此不以之为例。PHA是一种优于PLA的生物塑料,在拥有PLA的所有性质外,PHA的生产不会消耗农作物,而是用藻类。因为技术的限制,现在生产PHA的价格比较昂贵,并且在短期内都不可以通过量产来减少本钱。PBAT的生产通过多种化学物质合成,这部分化学物质常见来自石油,致使PBAT的生产本钱长期保持较高水平。此外,诸如PLA、PHA之类的生物塑料的水平常见较差,因为其结构主要根据便捷降解而设计,致使难以反复用。如此的话,既会增加企业的运输本钱,又会增加消费者的用本钱。
微塑料问题。微塑料是指直径小于5毫米的塑料颗粒。在2016年召开的第二届联合国环境大会上, 微塑料污染被列入环境与生态科学研究范围的第二大科学问题。全球海水中微塑料的平均浓度在0.01-10个每立方米,大方中的微塑料的大小在200-700 微米左右。微塑料可以通过河流、污水、农业设施、肥料、大方沉降等方法污染农田、林地等土壤,并在其中长期存在,导致土壤水平降低,致使农作物的产量降低。假如塑料不可以完全降解,将会以微塑料的形式存在。塑料不可以完全降解的状况有两种。第一种是生物质与PE混合的氧化降解塑料。这种可降解塑料的水平要高于生物可降解塑料,所以会被用来冒充生物可降解塑料。这种塑料降解时,生物质材料会消失,PE材料会以微塑料的形式存在。第二种是因为降解条件的限制,生物可降解塑料短期内不可以完全分解,只能先以微塑料的形式继续存在一段时间。
加剧温室效应。耶鲁大学环境学院的研究表示,大部分的生物塑料最后都会通过掩埋来处置。生物塑料的降解需要氧气,无氧条件下的生物塑料非常难降解。在地下缺少足够氧气的环境中,生物塑料不仅能够保存几百年,还会因为生物质与微生物有哪些用途释放甲烷气体,从而加剧温室效应。
处置方法无差异。因为生物降解材料需要独特的工业处置方法才能进行有效降解,一些地方会为了节省预算和省事而将生物降解材料混同一般塑料一并处置,譬如海南一直以来就对生物可降解塑料垃圾推行焚烧处置。其实大多数人对于生物可降解塑料存在肯定的误解,觉得生物可降解塑料可以防止垃圾收购时不慎流出,从而污染环境的状况发生,因此在处置方法上没进行差异化对待。这种想法是错误。第一,假如生物可降解塑料垃圾不慎流落到自然环境中,非常难自我降解。不可以降解的可降解塑料会对环境导致和传统PE塑料一样的污染程度。第二,工业堆肥的处置方法可以将大多数生物可降解塑料进行无害化处置,而焚烧会额外导致对大方的污染。因此,假如没将生物可降解材料进行单独处置的计划,应用生物可降解材料是没必要的。
综上所述,虽然现在可降解材料产业在全球范围内进步得如火如荼,但经过肯定的研究剖析后,还是要为其浇上一盆冷水。在每年3亿吨的塑料产量面前,可降解材料的应用真的是杯水车薪,用可降解材料完全替代传统塑料的想法也是不切实质的。现在欧盟区域和依云、圣培露、可口可乐等企业纷纷将循环借助塑料制品作为目前解决塑料污染问题的方法,意在减少塑料制品在市场上的流通增量。将来塑料污染问题的解决可能会以生产者责任制为基础,通过政府的引导和居民的配合一同来完成。虽然可降解材料产业可能不是塑料污染问题的解药,但也期望其进步不会只不过昙花一现。






