马克·赫雷马在不使用石油的情况下制造可再生塑料的道路并非一帆风顺。
这位 31 岁的普林斯顿大学毕业生放弃了政治学研究和医学院计划，转而追求他用甲烷（一种无色气体，也是农场常见的副产品）制造塑料的热情。他和他的商业伙伴肯顿·金梅尔慢慢地建立他们的企业，做着酒店门童和代客泊车员等零工。
十年后，私募股权公司正在支持他们的公司 Newlight Technologies，他们已经建造了两座工厂来生产名为 AirCarbon 的塑料颗粒。
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据估计，2012 年全球生产了 2.88 亿公吨塑料，高于 1989 年的 9900 万公吨。数百万桶原油被用来制造这些塑料，其中大部分只使用一次就被扔掉了。
随着世界试图摆脱化石燃料，各公司正试图使用玉米、甲烷和细菌等资源，从可再生资源中制造塑料。
虽然迄今为止的努力大多规模较小，但它们有可能改变从塑料汽水瓶到计算机和汽车中使用的塑料，甚至衣服和家具中使用的塑料等日常材料的制造方式。
Newlight 所做的是将甲烷与空气混合，放入反应器中，然后将其转化为液体。然后，生物催化剂会提取碳分子并将它们串在一起。然后将其熔化，形成一根像意大利面的塑料丝，最后将其切成颗粒。
“我仍然很喜欢把这些颗粒拿在手里，因为你从一种无形的气体变成了你手里拿着的东西，”位于加利福尼亚州尔湾的 Newlight 公司负责人赫雷马说。
开采农场废弃物和垃圾填埋场
目标是制造更加环保的塑料。传统塑料通常会对环境造成严重破坏。它们会填满垃圾填埋场，最终成为陆地或水中的垃圾，对许多动物有毒，而且通常不易生物降解。它们可以作为垃圾存留数千年。
大多数塑料仍然由石油来源制成，而且这种情况看来还会持续很长时间，除非出现一个可以快速扩展的重大突破。
赫雷马说，Newlight 生产的塑料可用于电子产品、汽车零部件、饮料瓶盖、包装等。该公司计划在今年晚些时候使用这些颗粒为 Virgin Mobile 生产手机外壳提供塑料。
Newlight 方法的环境效益是双重的。由于甲烷对大气造成的破坏比二氧化碳高 21 倍，因此在此过程中使用甲烷而不是将其排放到空气中对环境有帮助。另一个好处是避免使用石油来制造塑料。
尽管 Newlight 目前使用来自农场的甲烷，但赫雷马表示，“垃圾填埋场也是另一种很好的碳来源，否则这些碳将以燃烧或排放的形式进入空气，甚至能源生产：100% 的碳都会进入空气。”
威斯康星州格林贝市的家具公司 KI Furniture 计划在今年晚些时候开始使用这些颗粒来制造塑料椅子。“我们有很多产品是基于石油化学品的。... 当然，这种产品 [AirCarbon] 将把这些产品和部件转化为碳负产品，”KI 首席执行官 Dick Resch 说，他也是 Newlight 的投资者。
甲烷不是制造生物塑料的唯一方法。在内布拉斯加州，一家名为 NatureWorks 的公司正在种植玉米，收获糖分，然后发酵，生产乳酸，这是某些塑料的组成部分。由此产生的塑料被称为 Ingeo，它是聚对苯二甲酸乙二醇酯 (PET) 和聚苯乙烯等塑料的替代品，聚苯乙烯是一种广泛使用的传统塑料，通常因用于食品包装而最终成为垃圾。
NatureWorks 发言人史蒂夫·戴维斯说，Ingeo（“来自地球的成分”）的碳排放量通常比 PET 等普通塑料低 60%。该公司部分归大型农业和食品公司嘉吉所有。
到目前为止，Ingeo 已被达能在德国的 Activia 酸奶、Stonyfield Farm 的酸奶容器以及沃尔玛的熟食和蔬菜包装中使用。
“许多消费者对石油基塑料不太喜欢，塑料在我们的社会中不是一个好词，而且有更好的替代品，这其中有一个情感因素，”戴维斯说。“我们看到未来世界几乎所有东西都将有可再生来源的变体。”
粮食换燃料的争论
NatureWorks 正在与位于加利福尼亚州门洛帕克的 Calysta Energy 合作，利用甲烷制造塑料，尽管他们仍处于研发阶段，并且可能需要几年时间才能投入商业生产。
但如果他们成功，它可能会促进摆脱石油基塑料。“任何可以捕获并防止进入大气的甲烷，特别是如果可以将其捕获到一种寿命长且不会很快被燃烧的塑料中，它对气候变化和环境可持续性都有着巨大的影响，”Calysta 首席科学官 Josh Silverman 说。
Calysta 首席执行官 Alan Shaw 说，来自天然气的甲烷比淀粉有几个优势：它是一种更便宜的碳来源，与糖不同，不需要去除氧气，而且有基础设施从美国各地已有的天然气管道中收集。
“也许最重要的是，天然气不存在粮食换燃料的争论；不幸的是，生物质和糖都带有这个标签，无论你喜不喜欢，”肖说。
可口可乐是一家大型塑料买家，每天销售约 19 亿份饮料，其中许多是塑料瓶装的。2009 年，它推出了所谓的 PlantBottles，它使用的塑料中多达 30% 来自植物材料（巴西甘蔗制成的乙醇）。
但由于可口可乐使用的大部分塑料仍然由传统的石油来源制成，它已要求三家公司尝试寻找一种可以制造完全可再生塑料瓶的塑料。
巨大的市场在招手
其中一家公司名为 Gevo，总部位于科罗拉多州恩格尔伍德。它所做的是从玉米中提取淀粉，并将其转化为糖和酵母，酵母通过发酵吃掉糖并排出酒精。最终得到的是异丁醇，一种用于工业过程的化学品。
虽然 Gevo 仍在测试用于制造塑料构建模块对二甲苯，但其位于明尼苏达州卢文的 1800 万加仑产能的工厂目前生产异丁醇，后者被提炼成生物燃料，供美国军方用于飞机。它还希望今年开始向道达尔供应异丁醇用于汽油。
“市场机会是巨大的，尤其是在人们希望转向可再生资源的时候，”Gevo 首席许可官 Brett Lund 说，他表示它可以以比通常从石油中采购更低的成本生产异丁醇。
大型塑料公司也在积极参与其中，尽管他们承认其绝大多数材料仍然由石油制成。
2010 年末，巴西石化巨头 Braskem 开始使用甘蔗中的乙醇制造更具可持续性的聚乙烯，这是最常用的塑料之一。通过一项 2.9 亿美元的投资，该公司现在生产塑料原材料，这些原材料被转化为 Odwalla 果汁瓶、潘婷自然融合洗发水瓶以及 Mine Safety Appliances 公司的安全帽等产品。
“人们正在关注这项技术，并且...看到了未来会发生什么。因为总有一天，我们会说，嘿，我们正在消耗我们的一些资源，我们能做些什么来真正节约并真正减少全球变暖呢？”Braskem 绿色聚乙烯商业经理 James Kahn 说。
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