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一篇文章让你全面了解生物塑料

时间:2018-11-21 23:11:22  来源:  作者:撰文:SARAH GIBBENS 译者:清泉石上流

  生物塑料已成为一次性塑料制品的时髦替代品,涉及吸管、刀叉等日用器具。

  摄影:REBECCA HALE AND MARK THIESSEN, NATIONAL GEOGRAPHIC

  迄今为止,人类已生产了80亿吨塑料,每年流入海洋的塑料吸管就重达800万吨。不管是我们珍爱的海洋哺乳动物,还是盛入餐盘的海洋鱼类,亦或是桌上调味品里的盐,无不遭到塑料微粒的侵袭,最终人类自己也未能幸免。

  大量使用塑料制品到底会产生哪些影响?如今,越来越多的研究试图解答这一谜题,很多内幕也逐渐曝光于公众视线。消费者和生产商都争相关注塑料的替代品,而生物塑料作为潜在的选择项,似乎崭露头角。

  至少这名字听起来很有前途,前缀“生物”二字暗示这可能是一种地球友好型材料。但生物塑料能否成为环境恶疾的百灵药?如此简单易用的一次性产品就能消除塑料的罪恶属性?

  我们急需答案。

  科学家、生产商和环境保护专家认为这是个非常复杂的问题,因为生物塑料的光环取决于太多的不确定因素。

什么是生物塑料?

  简单来说,生物塑料就是用植物等生物材料作为原料来替代石油,所以又称作生物基塑料。

  具体来说,它需要玉米、甘蔗等植物中的聚乳酸(PLAs);或者由微生物合成的聚羟基烷酸(PHAs)。PLA塑料通常用于食品包装行业;而PHA塑料更多地用于医学器材,例如缝合线和心血管修补材料等。

  由于PLA塑料大多由生产乙醇等产品的大型工厂制取,所以它是目前最廉价、最常见的生物塑料,很多塑料瓶、器皿和纺织品都有它的身影。

植物、石油和食品安全之战

  “生物塑料是否具有降低碳排放的内在价值?这一直是争论的焦点。”来自密歇根州立大学的化学工程师Ramani Narayan说道,他专攻生物塑料研究方向。

  全世界8%的石油用来制备塑料,生物塑料拥护者经常宣扬该材料能削减对石油的依赖。他们认为,塑料遭到丢弃后就意味着碳排放的开始,而生物塑料在降解过程中,排入大气的碳含量少得多,因为大部分碳会由生长中的植物吸收。

  然而事情并非这么简单。2011年,来自匹兹堡大学的一篇研究报道介绍,部分为了生产生物塑料而种植的植物与环境污染事件有关,涉及化肥和土地他用等环节。

  在这食物日渐匮乏的世界,到底该如何分配仅有的资源也是唇枪舌战的焦点,把玉米用作塑料生产原料而不是食物则是争论的风暴中心。

  “还有些价值主张认为单位面积的植物种植数量是可持续的。”Narayan补充道,“他们认为,全世界都可以种植粮食,但石油却集中在某些区域。生物塑料还有助于乡村农业经济的发展。”

  乔治亚大学的环境工程师、国家地理探险家 Jenna Jambeck介绍,生物塑料看似好处多多,但实际上却要求大量的前提条件。

  “它们种植在哪里?要占用多少土地?需要多少水资源?”她给出了几个重要的研究因素。

  “生物塑料对环境的友好程度是否优于石油基塑料取决于诸如此类的不确定性。”她接着道。换句话说,目前该问题仍没有定论。

影响分析

  现实中遭废弃的生物塑料面临着多种命运,有些和大多数石油基塑料一样被丢入废渣填埋场,还有些则被送往工业堆肥厂。

  工业堆肥中,需要对生物塑料施加足够高的温度,以便于微生物对其降解。如果没有高强度的加热过程,生物塑料就无法按时完成有效降解,这和送往废渣填埋场或放在自家后院堆肥就没什么区别了。另外,如果最终进入海洋环境,它们造成的影响和石油基塑料并无二样,都会分解为微小的碎片,这一缓慢的过程将持续数十年,对海洋生物构成致命威胁。

  “如果PLA生物塑料泄入海洋,将无法得到有效降解。”Jambeck说道,“届时,它们将和所有工业聚合物一样,成为海洋的毒瘤。此外需要注意的是,PLA生物塑料需要在专门的工业堆肥厂降解,如果某个城市没有这样的工厂,一切都是白搭。”

你还会用生物塑料吗?

  位于科罗拉多州的Eco Products公司是全美最大的生物材料生产商之一。该公司采购的玉米基PLA材料来自内布拉斯加州布莱尔市的NatureWorks化工厂,后者还生产牲畜饲料、甜味剂和乙醇等。

  Eco Products公司一直遵从塑料行业协会的垂询,据该行业介绍,生物塑料的需求在过去十年里得到了显著提升。

  塑料行业协会的代表Elleni Almandrez称,消费者对可持续发展的塑料替代品青睐有加,其次,效能更高的技术革新推动了生物塑料的大发展。

  对于生物塑料可能抢占粮食耕地的评论,Almandrez回应道,塑料行业协会与众多组织达成了合作伙伴关系,其中包括世界野生动物基金会的生物塑料给料联盟,他们将共同致力于保障玉米种植的可持续发展。

  但环境保护主义者坚称,工业堆肥厂的严重匮乏意味着生物塑料仍将大量流入江河湖海。

  孤独鲸鱼(Lonely Whale)是一家提供商业运作解决方案的非营利性环保组织,业务主要涉及塑料行业。今年初,该组织为了抵制某些人对塑料吸管禁令开展的游说工作,提出了“西雅图不需要吸管”的口号。此外,他们还调查这些利益集团是否会兜售生物塑料吸管。据该组织的执行理事Dune Ives介绍,他们发现一些当地企业仅仅拥有堆肥用的大型容器,而且不敢谎称把生物塑料回收品送到了该去的地方。

  “我们很快意识到,塑料堆肥这个概念内幕重重,就拿西雅图这个地方来说,不过是考量每个人人性良知的考场。”她说道。

  Ives补充道,如果既没有足够有效的堆肥设施,同时消费者也不太了解其中的奥秘,那么生物塑料产品将沦为粉饰太平的摆设。消费者以为这是个可持续发展的产业,殊不知却是环境保护者一厢情愿的画饼。

  “市场会想法设法让我们觉得买的东西物有所值。”她解释道,“但现实却是其背后的体系并不完备,无法处理这些材料。”

  非营利性组织“生物降解产品研究所”(BPI)提倡可生物降解的产品,同时也推动垃圾处理基础设施的建设。他们认为生物材料和工业堆肥还有很多很多潜力可挖。

  “堆肥具有天然的地方性。”生物降解产品研究所的执行理事Rhodes Yepsen说道,“如果把食品垃圾运往别的国家进行处理,显然不太现实。它们又多又乱,还会很快腐烂,渗出大量液体。”

  他指出,食品垃圾处理的效率极低,全世界可回收的食品垃圾还不足五分之一。

  “其实我们产生的垃圾中能生物降解的可达50%,例如食品和纸张等。”Narayan说道,他还担任了生物降解产品研究所的科学顾问。他认为完全可以取缔废渣填埋场,并替换成更强力的综合垃圾回收厂。

  “废渣填埋场就是坟墓。我们怎么能把垃圾存在地下,这么做意义何在。”他气愤道。

  Ives认为机会应该留给完全不含任何塑料成分的可持续发展的替代品。

  由石油或玉米制成的塑料是最廉价的材料,适于包装等用途,但小规模的生产商仍在大力开发更天然的替代品。例如英国的一家创意坊竟然把真菌引入轻量家具;美国农业部用牛奶薄膜制成食物保鲜的包装材料。

  “这是企业投资者的阵地。这里从不缺乏令人称奇的商机,海水降解就是其中的佼佼者,或许能让土地和食品制造业缓口气。”Ives展望道。

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