我國(guó)可降解塑料產(chǎn)業(yè)已經(jīng)歷了多次技術(shù)革新挂绰,從光降解塑料到淀粉添加型降解塑料再到可全降解的生物可降解塑料抛腕。
數(shù)據(jù)顯示,過(guò)去5年我國(guó)生物可降解塑料消費(fèi)量平均年增速在20%左右触菜,2019年九榔,我國(guó)生物降解塑料消費(fèi)量約26萬(wàn)噸。
“雙11”已過(guò)涡相,“雙12”即將到來(lái),在“買買買”以及海量快遞包裹的背后剩蟀,是塑料包裝廢棄物的持續(xù)增加催蝗,給生態(tài)環(huán)境保護(hù)帶來(lái)巨大壓力。隨著各地“禁塑令”“限塑令”的實(shí)施育特,在快遞和日常生活中推廣使用可降解材料丙号,特別是生物可降解塑料,不失為減少環(huán)境污染的一個(gè)有效途徑缰冤。
何為生物可降解塑料犬缨?推廣和普及生物可降解塑料還面臨哪些挑戰(zhàn)?科技日?qǐng)?bào)記者就這些問(wèn)題對(duì)相關(guān)專家進(jìn)行了采訪棉浸。
并非僅“生物”造但要靠微生物降解
生物可降解塑料又稱生物降解塑料怀薛、生物分解塑料,可在自然界中迷郑,或在堆肥枝恋、厭氧或水性培養(yǎng)液等特定條件下创倔,依靠細(xì)菌、霉菌和藻類等微生物的作用焚碌,被完全降解成二氧化碳畦攘、甲烷、水等十电。
生物可降解塑料知押,“生物”二字是指需要用微生物來(lái)降解,并不意味著必須用生物材料來(lái)生產(chǎn)鹃骂。同濟(jì)大學(xué)生態(tài)文明與循環(huán)經(jīng)濟(jì)研究所所長(zhǎng)杜歡政教授解釋說(shuō)台盯,生物可降解塑料可以用石油來(lái)生產(chǎn),也可以用生物基材料來(lái)生產(chǎn)偎漫。比如聚乳酸(PLA)是目前全球范圍內(nèi)產(chǎn)業(yè)化成熟爷恳、產(chǎn)量大、應(yīng)用廣泛的生物可降解塑料象踊。PLA是以乳酸為主要原料聚合而成的聚合物温亲,可以用淀粉生產(chǎn),也可以用石油生產(chǎn)杯矩。
“根據(jù)生物降解塑料的原料來(lái)源栈虚,可將其分為生物基生物降解塑料、石化基生物降解塑料兩類史隆』晡瘢”中國(guó)塑料加工工業(yè)協(xié)會(huì)降解塑料專業(yè)委員會(huì)副秘書(shū)長(zhǎng)刁曉倩說(shuō),石化基生物降解塑料是指以化學(xué)合成的方法泌射,將石化產(chǎn)品聚合制成的可生物降解的塑料粘姜,比如聚對(duì)苯二甲酸-己二酸丁二醇酯(PBAT)、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)熔酷、二氧化碳共聚物(PPC)孤紧。
生物基生物降解塑料的原料來(lái)源非常廣泛。根據(jù)來(lái)源拒秘,主要可分為四類:第一類為天然材料直接加工得到的塑料号显,天然材料來(lái)源有植物和動(dòng)物兩類,植物來(lái)源包括纖維素躺酒、木質(zhì)素等押蚤,動(dòng)物來(lái)源包括明膠、甲殼素羹应、殼聚糖等揽碘;第二類為微生物發(fā)酵和化學(xué)合成共同參與得到的聚合物;第三類為由微生物直接合成的聚合物;第四類為以上這些材料共混加工得到的钾菊,或這些材料和其他化學(xué)合成的生物降解塑料共混加工得到的帅矗。
可降解塑料產(chǎn)業(yè)經(jīng)歷多次技術(shù)革新
在海口煞烫、三亞等地浑此,記者發(fā)現(xiàn),無(wú)論是去商超購(gòu)物還是喝奶茶滞详、咖啡等凛俱,使用的購(gòu)物袋、吸管等都由生物可降解塑料制成料饥。2020年12月1日起蒲犬,海南已正式禁止一次性不可降解塑料制品的使用。
不過(guò)岸啡,當(dāng)消費(fèi)者拿到可降解塑料制品時(shí)原叮,可能想不到,可降解塑料產(chǎn)業(yè)已經(jīng)歷了多次技術(shù)革新巡蘸、多次試錯(cuò)和糾偏奋隶。
“光降解塑料”是我國(guó)生物降解塑料行業(yè)的發(fā)端。20世紀(jì)70年代早期悦荒,塑料薄膜技術(shù)進(jìn)入我國(guó)唯欣,應(yīng)用在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域,提高了作物單產(chǎn)搬味。但隨著越來(lái)越多的塑料薄膜累積在土壤中境氢,帶來(lái)了“白色污染”等問(wèn)題。
基于此碰纬,光降解塑料應(yīng)運(yùn)而生萍聊。光降解塑料烯烴聚合物被光照射后可從大分子變?yōu)樾》肿渔湺危@僅僅是“崩解”而已悦析,不能從根本上將聚合物降解成對(duì)環(huán)境無(wú)害的物質(zhì)脐区。崩解產(chǎn)生的小碎片依然殘留在土壤中,無(wú)法回收她按,更影響植物根系的生長(zhǎng),甚至可能會(huì)經(jīng)由食物鏈進(jìn)入人體炕柔,危害人體健康酌泰。
“光降解”之路不通,于是到20世紀(jì)90年代匕累,可降解塑料進(jìn)入淀粉添加型降解塑料階段退唠,產(chǎn)品研發(fā)主要集中于“填充型淀粉塑料”方向狼荞。填充型淀粉塑料主要是將淀粉作為填料填充于聚乙烯(PE)珊泳、聚丙烯(PP)等中锰镀,通常其填充量達(dá)10%—30%。
“填充型淀粉塑料本質(zhì)上仍含有PE垛吗、聚苯乙烯(PS)等聚烯烴聚合物,只能部分降解,仍存在環(huán)境危害狸剃。”杜歡政說(shuō)狗热,如今钞馁,可降解塑料到了全降解塑料階段。全降解塑料包括PLA匿刮、PBAT僧凰、聚羥基脂肪酸酯(PHA)以及其他天然高分子材料類生物可降解塑料等。大多數(shù)都具有完全可生物降解熟丸、較好的機(jī)械性能和加工性等優(yōu)點(diǎn)训措。
數(shù)據(jù)顯示,過(guò)去5年我國(guó)生物可降解塑料消費(fèi)量平均年增速在20%左右光羞,2019年绩鸣,國(guó)內(nèi)生物降解塑料消費(fèi)量約26萬(wàn)噸。隨著禁限塑政策密集出臺(tái)和逐步落地狞山,重點(diǎn)替代領(lǐng)域?yàn)橐淮涡员∧と啤⒖爝f包裝、線上外賣等萍启。據(jù)估算总珠,到2025年,上述領(lǐng)域預(yù)計(jì)可實(shí)現(xiàn)生物可降解塑料的大幅替代勘纯,保守預(yù)估需求量約693萬(wàn)噸局服,而到了2030年則需約1386萬(wàn)噸。精力包裝驳遵,提供各式塑料包裝淫奔,塑料卡板箱,塑料圍板箱堤结。
生物可降解塑料發(fā)展瓶頸正逐步打破
生物可降解塑料除在一次性薄膜唆迁、快遞包裝等領(lǐng)域可替代傳統(tǒng)塑料外,還可用于農(nóng)用地膜竞穷、紡織纖維唐责、耐用塑料餐具、汽車工業(yè)制品瘾带、泡沫制品鼠哥、3D打印材料等領(lǐng)域。
然而,前瞻產(chǎn)業(yè)研究院在《可降解塑料產(chǎn)業(yè)圖譜:概況朴恳、發(fā)展歷程抄罕、生產(chǎn)工藝趨勢(shì)和瓶頸》一文中指出,生物可降解塑料發(fā)展還面臨多重挑戰(zhàn)于颖。例如呆贿,目前市場(chǎng)上生物可降解塑料袋的價(jià)格是傳統(tǒng)塑料袋的3倍以上,如無(wú)強(qiáng)制性法規(guī)恍飘,難以在市場(chǎng)上推廣榨崩;缺少?gòu)?qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn),特別是各地對(duì)生物可降解塑料的標(biāo)準(zhǔn)參差不齊章母,導(dǎo)致政府監(jiān)管部門(mén)監(jiān)管困難母蛛。
不過(guò),生物可降解塑料發(fā)展瓶頸正在逐步突破乳怎。短期來(lái)看彩郊,隨著生物可降解塑料產(chǎn)能逐漸釋放,價(jià)格增速會(huì)逐漸放緩蚪缀。長(zhǎng)期來(lái)看秫逝,隨著原料的多元化和技術(shù)的進(jìn)步,生物可降解塑料產(chǎn)品價(jià)格總體將有所下降询枚。
此外违帆,我國(guó)正在推動(dòng)生物可降解塑料的標(biāo)準(zhǔn)制定工作。工信部表示金蜀,下一步刷后,將會(huì)同有關(guān)部門(mén)繼續(xù)在標(biāo)準(zhǔn)立項(xiàng)、批準(zhǔn)發(fā)布等環(huán)節(jié)支持《生物降解材料與制品降解性能及標(biāo)識(shí)要求》《全生物降解飲用吸管》等生物降解塑料領(lǐng)域國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)制修訂工作渊抄,為推動(dòng)塑料污染治理提供技術(shù)支撐尝胆。
杜歡政表示,要解決塑料的污染問(wèn)題护桦,首先是塑料使用減量含衔,其次是加大循環(huán)利用力度,然后才是替代二庵。替代包括紙?zhí)娲叭尽⑵渌牧咸娲舶ㄓ每山到馑芰咸娲豢山到馑芰洗呦怼T谶@樣的背景下抑进,生物可降解塑料產(chǎn)業(yè)或?qū)⒌玫礁焖俚陌l(fā)展。