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塑料回收:为什么生物塑料不能解决世界塑料问题?

发布日期:2020-11-04 19:03 浏览次数: 作者:家电回收网

生物塑料正在被市场营销者吹捧为解决塑料污染的解决方案。但是,由植物制成的瓶子和包装可以简单地丢弃然后分解然后消失的想法是错误的–回收和再利用是唯一可行的策略。

口可乐将其称为PlantBottle-一种新型的可回收塑料容器,其中30%由甘蔗和其他植物制成,其余70%由传统的油基塑料制成。该公司表示,PlantBottle包装现在占其北美瓶装量的近三分之一,占全球的7%。

PlantBottle是否意味着这家巨大的软饮料公司解决了世界上最严重的环境问题之一,即石油类塑料从未彻底分解消失而使世界窒息?几乎不。尽管可口可乐和百事可乐等公司面临解决塑料污染问题的公众压力,但迄今为止,他们仍找不到像一次性塑料一样便宜和有效的材料或方法。

可口可乐的PlantBottle组成部分的生物塑料被吹捧为解决世界塑料污染问题的重要解决方案。但是,尽管近年来越来越多地提出能够满足产品需求并在使用后再次成为自然的一部分的有机塑料,但要制造既便宜又有效的生物塑料仍然是一个重大挑战。

密歇根州包装学院教授Ramani Narayan表示:“我们可以使用它,将其扔掉的概念以及在何处扔掉它都没有关系,而且它会安全消失,这是不存在的。”州立大学。“没有人能够设计出这样的东西,甚至是自然。”

相反,许多专家认为,解决塑料废物的方法主要不在于开发更好的生物塑料,而在于彻底改革世界经济,以回收比目前可重复使用的更大数量的塑料。皮尤慈善信托基金会(Pew Charitable Trusts)和SYSTEMIQ联合发布了一项为期两年的名为“打破塑料浪潮”的研究,该研究发现,尽管行业,政府和NGO做出了努力,但塑料问题却变得越来越严重。

一位专家说,关键的一步是要求使用包装的公司在其回收和再利用中起主导作用。

确实,皮尤(Pew)报告的相关研究人员撰写的《科学》杂志上的一项最新研究估计,现在每年大约有1100万吨的塑料进入海洋,比以前的估计增加了300万吨。这项研究说,如果世界继续保持目前的塑料消费激增势头,那么到2040年,产生的塑料废物量将增加两倍。

皮尤报告总结说,解决这个迅速发展的问题的唯一方法是对全球塑料系统进行6,000亿美元的大修,该系统将在循环经济中重复使用和回收塑料,以及其他更小规模的变化,包括生物塑料。皮尤(Pew)报告说,如果采纳其建议,那么在未来二十年中,塑料废物可以减少80%。

报告提出的补救措施包括:尽可能取消使用纸或可堆肥材料代替的塑料包装;设计有效回收的产品;增加机械回收;扩大在绝大多数海洋塑料起源的中低收入国家的收集和再循环工作;结束废塑料的出口,这将迫使产生废塑料的国家提出解决塑料问题的办法。

耶鲁大学环境学院工业生态学专家玛丽安·切尔托(Marian Chertow)说,关键的一步是让政府承担回收的责任,相反,要求使用这种包装的公司在其回收和再利用中发挥主导作用。

切尔托夫(Chertow)说:“这被称为生产者责任延伸–产品回收。” 政府“应该说,'我们不能回收所有这些东西。我们无法支付所有回收费用。我们必须与您(制作人)合作。'”

可口可乐的新PlantBottle由30%的甘蔗和其他植物制成,其余的则由传统的油基塑料制成。 

可口可乐承担回收利用其生产材料的财务负担的行业概念开始受到关注,雀巢沃特世(Nestle Waters)等公司誓言要支持在饮料行业履行扩大生产者责任的举措。

从北冰洋的海岸到地中海的海滩,再到印度的河流,塑料的积累量惊人,特别是在海洋环境中。根据《科学报告》(Scientific Reports)杂志的一项研究,“大太平洋垃圾补丁”现在已经变得如此庞大,以至于其分布面积是加利福尼亚的四倍。这种塑料最终会分解成纳米级颗粒,并被藻类到鲸鱼等生物体消耗,这种塑料永远不会消失。

那么为什么被吹捧为解决塑料问题的重要方法的生物塑料却远未达到他们的承诺呢?

用油制成的一次性塑料包装(确切地说是聚对苯二甲酸乙二酯或PET)是大多数饮料和食品出售的那种。在很多方面,它是完美的包装-坚固,轻便,用途广泛,透明且便宜。它可以很好地保护产品,保持产品新鲜,甚至可以经受酸和软饮料的加压,而不会在数月或数年内分解或渗透。

生物塑料需要复制这些功能,并且对某些产品也是如此。两种最常用的生物塑料是PHA(聚羟基链烷酸酯的缩写,通常由藻类生长的糖制成)和PLA(聚乳酸),聚乳酸是由玉米和甘蔗等农作物中的糖制成的。PLA是PHA成本的十分之一,因此被广泛用于一次性餐具和各种包装。PHA用作纸杯内部和医疗应用的涂料。

但是,这两种生物塑料均未得到广泛使用,因为它们根本无法与传统塑料的强度和其他性能进行比较,而且成本更高。全球塑料市场价值1.2万亿美元,生物塑料的市场份额为90亿美元。

如果生物塑料最终进入垃圾填埋场,它们可以持续几个世纪并释放出甲烷(一种有效的温室气体)。

虽然现在使用的两种生物塑料都可以在短时间内被微生物分解并再次成为自然世界的一部分,但这只有在塑料被收集并在经过精心控制的高温工业堆肥设施中进行堆肥的情况下才会发生–而且数量不多,尤其是在塑料污染问题最严重的发展中国家。

如果生物塑料像许多其他生物一样最终进入垃圾填埋场,而没有足够的氧气将其分解,它们将持续数个世纪并释放出甲烷(一种有力的温室气体)。如果扔到环境中,它们会构成类似于PET塑料的威胁。

英国环保非营利组织City to Sea的首席执行官丽贝卡·伯吉斯(Rebecca Burgess)说:“它们与塑料基本相同,不会像大多数人所认为的那样分解。”该组织旨在减少海洋中的塑料。“它们常常以垃圾乱丢我们的街道和海洋并杀死海洋生物而结束。生物塑料是一种“错误的解决方案”,因为它们是一次性的,堆肥的选择有限。唯一的解决方案是减少一次性塑料包装的使用量。”

迄今为止,生物塑料的缺点尚未阻止可口可乐等市场商暗示塑料污染问题已得到解决。例如,他们使用了流行的(如果含糊)术语,即“基于植物的”或“基于生物的”或“可堆肥的”。亚利桑那州立大学助理教授泰勒·威斯(Taylor Weiss)说:“在这一领域,市场营销非常滥用。”

甚至100%的植物基瓶子也不是看起来可能的解决方案。生物塑料不仅会进入环境并需要花费很多年才能分解,而且由于它们是由植物制成的,因此会带来大规模农业造成的环境问题。用于制造生物塑料的糖通常来自喷洒了除草剂和杀虫剂的转基因农作物,这些农作物的土地无法供养不断增长的全球人口。这反映了在生物燃料中发现的问题,这些问题同样被视为环境解决方案。专家说,使用生物塑料和生物燃料将大大增加农业所需的土地。

而且由于PLA通常是机械回收的,这意味着它们被清洗,切碎,熔化并制成颗粒以再次使用,因此它们会污染化学回收的石油基塑料的废物流。

另一方面,PHA可以由藻类中生长的糖制成,因此对食品生产没有影响。但是使用藻类生产生物塑料成分的成本很高,而且可能需要花费数年的时间才能将PHA塑料扩大到可以大幅降低成本的水平。

专家说,大规模引入生物塑料所面临的挑战表明,要替换数十亿个污染地球的塑料瓶将是多么困难。

皮尤海洋塑料计划的负责人西蒙·雷迪(Simon Reddy)说:“没有灵丹妙药。” 相反,需要多种新方法来全面改革当前经济。他说:“这是关于设计可回收利用的产品。” “目前我们不这样做。标签上有关塑料的信息含糊不清,难以理解。可回收性应该放在首位。”

在欧洲,2017年约有42%的塑料包装被回收利用,而在美国,仅有8.4%的塑料被回收利用。

一些小的再生塑料成功正在发生。泉水装瓶商Evian最近推出了一种由100%再生PET制成的瓶子。该公司表示,其目标是成为所谓的“完全圆形”产品-到2025年,使所有瓶子均由100%再生塑料制成。可口可乐誓言,到2030年,每售出一个瓶子,就回收一个塑料瓶。 

尽管规模不大,但传统PET瓶的替代品正在缓慢开发中。

塑料瓶上的沉积物还有助于提高回收率,尤其是在欧洲,在欧洲,有10个国家在塑料瓶上实施了少量沉积并获得了可观的回报-包括挪威的97%。

尽管规模不大,但传统PET瓶的替代品正在缓慢开发中。丹麦啤酒酿造商嘉士伯(Carlsberg)说,已经花费了五年的时间开发出内衬生物塑料的纸瓶。烈酒制造商约翰尼·沃克(Johnnie Walker)表示,明年将发布限量版威士忌的无塑料纸瓶。

荷兰领先的可持续化学公司Avantium与可口可乐一起宣布,已开发出一种由PEF制成的100%植物基瓶子,该瓶子是用糖制成的聚乙烯呋喃酸酯。Avantium表示,作为汽水和其他产品的容器,它的瓶子比PET瓶更好,并且在堆肥设施中一年内以及在自然环境中几年后,它的瓶子都会完全分解。“这确实是人们一直在寻找的下一代材料,” Avantium的首席执行官Tom van Aken告诉行业杂志。

但是一些持怀疑态度的人说,Avantium需要发布其声明的细节,然后才能将其技术视为可行的解决方案。即使事实证明这种塑料技术如公司所声称的那样有益,该公司仍需要扩大生产规模以替代PET,这将需要数年的时间。

与对塑料容器的需求增长相比,迄今为止的这种发展代表了小步,特别是在发展中国家,每年使用数十亿个瓶子。对低收入和中等收入国家而言,回收传统塑料瓶是一项巨大的挑战,其中许多国家实际上没有回收系统。河流运输到世界海洋的塑料中,多达95%来自亚洲和非洲的10条河流。

惯性也是一个因素。全球庞大的包装系统仍在使用由廉价石油制成的新塑料,而不是昂贵的再生塑料。密歇根州立大学的纳拉扬说:“只要我们继续生产原始树脂,就永远不会发生回收利用。” “品牌拥有者-可口可乐和百事可乐-必须说,无论价格如何,他们都不会在不包含回收成分的瓶子中出售水或果汁。未来的流行瓶仍将是当前的PET瓶。它做得很好。但是我们需要具有收集和回收再利用它的能力。那就是未来。”