植物塑料:是环境福音还是祸害?

植物基塑料开始取代石油。但随着价格下降和使用量上升,优势是否会超过劣势?


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全球范围内已在使用超过 25 亿个塑料瓶——部分由植物制成——旨在取代石油作为日常塑料的基本构建块。 可口可乐公司的所谓 植物瓶 (PlantBottle) 是通过将巴西种植的甘蔗中的糖转化为聚对苯二甲酸乙二醇酯 (PET) 塑料制成的,这种塑料常用于各种饮料的常见透明瓶中。 这些瓶子完全可回收,在 2009 年联合国哥本哈根气候变化会议和温哥华奥运会上首次亮相,现在从日本到智利以及整个美国都有销售。

从可口可乐的角度来看,最重要的是,其他六种主要类型的植物基塑料都无法防止碳酸化泄漏。 可口可乐包装研究主管、化学家 Shell Huang 解释说:“它不仅要保持碳酸化,还要保持水分。使用其他一些可用的植物基聚合物,您可能会通过瓶壁失去水分。”

但是,植物能否更广泛地用作无处不在的塑料的构建块? 从某种意义上说,这是一种生物聚合物的回归——最早的塑料是在 19 世纪由德国化学家通过发酵工艺生产的。 然而,在 10 月初,菲多利公司撤回了 植物基塑料 的一个备受瞩目的例子,即用于其大部分 SunChips 薯片袋。 为什么? 不是因为它不安全或未能像宣传的那样堆肥,而是因为嘎吱作响的塑料声音比顾客喜欢的要大。

NatureWorks 总裁兼首席执行官 Marc Verbruggen 在 2009 年的一次采访中表示:“只有像菲多利这样的大品牌……才能使最终产品具有成本竞争力。” NatureWorks 是 SunChips 薯片袋以及从茶包到尿布等产品中使用的生物塑料的供应商。“生物聚合物将是下一代塑料。”

植物瓶 (PlantBottle) 可能会证明这一点,这得益于它与构成失败的 SunChips 薯片袋的塑料形式不同。 制造它的第一步是从巴西甘蔗中发酵乙醇。 然后将乙醇出口到印度,在那里将其加工成乙二醇 (MEG)——约占典型 PET 瓶的 30%。 其余部分由传统的石油衍生塑料组成。 Huang 说:“就目前而言,这是最可持续的原材料。” “从长远来看,我们的目标是用植物废料制造[塑料]”,例如甘蔗叶和茎中的木质素或纤维素。

根据该公司的计算,制造植物瓶 (PlantBottle) 迄今为止已节省了约 70,000 桶石油——而且塑料树脂与石油基同类产品无法区分,可以出口到世界各地。 Huang 解释说:“我们正在使用可再生资源制造 PET,因此碳足迹更低,而且我们可以利用现有基础设施对其进行回收。” 此外,“碳被捕获在瓶子的[塑料]中,永远不会回到空气中。”

当然,植物基塑料也遇到了与植物基燃料相同的问题——它们直接或间接地对粮食生产产生影响。 虽然在巴西用甘蔗制造乙醇是能源高效的——乙醇中嵌入的能量比种植和收获植物所消耗的能量更多——但要满足全球塑料需求的很大一部分,更不用说燃料了,就需要将巴西更多的大片土地转变为甘蔗田。 而领先的生物塑料之一——Ingeo,由 NatureWorks 制造,嘉吉公司所有——依赖于大量施肥且因此能源密集型的玉米(与甘蔗不同)来制造聚乳酸 (PLA),这种塑料现在出现在 SunChips 薯片袋或 Stonyfield Farm 酸奶杯等产品中。

Cereplast 首席执行官 Frederic Scheer 承认:“从长远来看,这可能会成为一个问题。”该公司计划在 2010 年底之前推出一种 藻类生物塑料 产品,以及其已经销售的淀粉基生物聚合物。“你不可能在不给粮食系统带来压力的情况下获得农田。”

Lux Research 的数据显示,到目前为止,生物基塑料 仅取代了全球数千亿公斤塑料市场约 1% 的份额,尽管这一比例在未来几年可能会增长。 这些塑料中的大多数,如 PLA,不可回收,而是可以在高温(约 60 摄氏度)下堆肥。

Cereplast 的 Scheer 说:“化石燃料需要 7700 万年才能形成,而用作咖啡杯只需 45 分钟。”他指出,他的行业可以使用政府强制生产生物燃料(如玉米乙醇)的残渣。“这毫无意义。”

尽管环境逻辑如此,植物基塑料仍然更昂贵。 可口可乐可持续发展传播集团总监 Lisa Manley 在谈到植物瓶 (PlantBottle) 时说:“目前,我们正在承担一些价格上涨的费用,而不是将其转嫁给消费者。” 但是,“如果你看看石油价格的波动性——无论短期还是长期——价格比较将达到平价,甚至可能更好。”

这就是为什么至少可口可乐现在正朝着 100% 植物基塑料瓶的目标努力。 Huang 说:“我们没有明确的时间表,但我们已经做过可行性研究。” “从技术上讲,用这种材料制造 100% 植物瓶是可行的。”

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