過去幾年已經見證了生物原料和商業化的生物聚合物材料的興起。石油價格的日趨攀升、消費者意識的加強以及生產成本的降低，都已經預示出了生物塑料的商業化進程正在加快。當然，生物塑料行業也不斷地面臨著許多挑戰，並將繼續受到諸如質量、經濟可行性和生產規模等眾多因素的影響。以下通過簡要介紹一些較知名的生物塑料產品，來幫助大家了解目前生物塑料行業所面臨的挑戰。
綠色聚烯烴
在生物基聚合物產品組合中，生物基聚乙烯（PE）走在了商業化進程的前列。
巴西生產商Braskem正從當地種植的甘蔗中提取乙醇/乙烯，以作為生產綠色PE的原料，其所生產的綠色PE具有與石油基PE一樣的性能。作為世界最大的生物塑料生產商之一，Braskem在其Triunfo工廠中擁有年產200000t生物基PE的產能。該工廠於2010年9月正式投產，其生產的綠色PE可控制大約15%~20%的溢價幅度，這對於那些允許生產成本比採用石化塑料高一些的確定目標市場而言是可行的。
隨著更多商品化生物基PE生產商的進入，以及技術的進一步發展，生物基PE的價格有望進一步降低。陶氏化學公司與日本三井化學公司分別以50%的股份組建了一家合資公司，以在巴西生產以蔗糖為原料的生物基PE，投產後，將年產DOWLEXPE350000t。作為世界最大的生物聚合物投資項目之一，該項目將於2015年投入運行，並將滿足軟包裝、醫療和保健市場的需求。從甘蔗的種植到生物聚合物的生產，隨著該合資公司對整個價值鏈的掌控和運行，其所生產的DOWLEXPE樹脂將具有比石化PE更高的成本競爭力。
此外，Braskem在建的年產能達30000~50000t的生物基聚丙烯(PP)工廠將於2013年投產。而日本的馬自達汽車公司正在採用纖維素類生物材料開發生物基PP，以用於2013款的汽車中。
聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET）
在100%採用可再生原料方面，PET面臨著一些強大的公共壓力。受飲料業巨頭可口可樂公司和百事可樂公司雄心勃勃的計劃影響，這種壓力進一步得到了增強。
目前得到廣泛商業化應用的PET含有30%的乙二醇（MEG），其部分來自從甘蔗中提取的乙烯。目前，可口可樂和百事可樂這兩家公司正在尋求一條路徑，以獲得另外70%的純綠色對苯二甲酸（PTA）。2011年12月，可口可樂公司籤署了兩條協議。其中，與美國技術公司Avantium達成的協議是，為PEFYXY技術開發一條商業化的途徑。作為PET的不同類別，PEF擁有更高的耐熱性和阻隔性。而與Gevo和Virent達成的第二條協議是，通過採用兩種不同的生物途徑來獲得PTA的初級原料對二甲苯（PX），從而實現100%PlantBottle技術的商業化生產。
目前100%綠色PET技術所面臨的挑戰主要集中在「如何使這些技術滿足商業化的生產規模要求」這一問題上。另一家美國的技術公司Anellotech也為採用生物質的PX提供生物基選擇方案。日本的豐田汽車公司正在從事一項研究工作，以在其80%的汽車內飾部件中使用含30%綠色原料的PET。然而，與PE和PP等其他生物塑料不同，100%生物基PET的商業化還尚為遙遠，儘管研究方面的工作從未停止過。
PLA
作為聚苯乙烯（PS）等聚合物的綠色替代材料，PLA已被用於生產酸奶杯和其他透明的食品容器。PLA由乳酸經化學聚合而成，乳酸是通過糖或澱粉在催化發酵過程中產生微生物而獲得的。有幾家公司聲稱，他們開發出了生產PLA的技術，包括：NatureWorks(Ingeo)、Thyssenkrup和Purac，以及日本的帝人公司與馬自達汽車公司（Biofront技術)。雖然商業化程度相對較強且100%為綠色材料，但PLA的確不具備良好的耐熱性和抗衝擊性，這就意味著該材料通常需要與石化材料共混，或者需要加入一些添加劑以獲得改性。此外，PLA的阻隔性較差，這也限制了其應用範圍。PLA比其他許多生物塑料擁有更具競爭力的價格。在過去10年間，通過對生產技術的不斷改進，PLA的價格已明顯降低。憑藉一些大型PLA生產工廠，如NatureWorks公司每年140000t的Nebraska工廠，以及Purac公司在泰國工廠中預計750000t/年的丙交酯產能，其價格將進一步接近石油基塑料的價格。
處於早期開發階段的PVC
蘇威集團早先曾公布了年產60000t生物乙烯的生產設施，以用於生產PVC。但由於2008年的經濟衰退，導致該公司在很大程度上停止了該項目，直到現在又重新對其進行發展。此外，取代傳統增塑劑的努力也在進行之中，例如，已有幾家公司的科學家們開發出了可替代鄰苯二甲酸酯的生物基增塑劑，據說不會降低PVC的柔韌性或其他性能。
蔗糖基聚碳酸酯
由異山梨醇（從蔗糖中獲得）製得的聚碳酸酯（PC）已引起了幾家領先公司的興趣，如日本的三菱化學公司和法國的Roquette公司等已經在運行或計劃去運行一些用以生產異山梨醇從而可將其合成到PC中的試製工廠。以異山梨醇和二芳基碳酸酯為原料來生產PC，避免了在生產過程中使用有毒的光氣和有爭議的雙酚A（BPA）。但由於還存在經濟和質量方面的問題，因此異山梨醇基PC的商業化還為時尚遠。比起傳統的熔化或晶界工藝，該工藝較為昂貴。除非在一些非常嚴格的條件下使用特殊反應物，否則大多數呈油性固體物狀的異山梨醇基PC的熔點較低且耐熱性較差。此外，大多數從事於此項研究的公司，如沙烏地阿拉伯的SABIC以及日本的三井化學公司、三菱化學公司和帝人集團等，仍在商業化的PC生產中使用BPA或其他乙二醇，這也意味著目前PC的質量仍然需要依賴於BPA。
聚羥基脂肪酸酯(PHAs)面臨的挑戰
PHAs主要指聚β羥基丁酸酯（PHB）及其共聚物PHBV，這些都是通過糖或脂類的發酵細菌而產生的。它們擁有極好的阻隔性，並且它們的生物可降解性引起了生物醫學領域的興趣。但是，在商業化前它們還有一些不足之處需要得到解決，包括：脆性、加工窗口窄、結晶速度慢以及易於熱降解等。與PLA相似,上述這些缺點可通過與其他添加劑和聚合物共混而得到克服。
聚丁二酸丁二醇酯（PBS）
PBS由丁二酸和丁二醇(BDO)聚合而成。目前，生物丁二酸技術由幾家美國公司如BioAmber、Reverdia和Myriant，以及荷蘭的Purac公司所掌握。這些生產商中的大多數都有望在今後兩年開始生產商業化的生物丁二酸，而幾家擁有合資企業的公司將生產PBS。目前，PBS存在的關鍵問題之一是其單獨使用時的臨界性能。為解決此問題，目前的生物基PBS通常需要與其他聚合物共混。
一般，像綠色PE和綠色PET這類生物塑料擁有與其對應的石化產品同樣的性能，這使它們的商業化進程得到加速。與之不同的是，像PLAs之類的新型生物塑料，卻使它們的生產商不斷地面臨著市場開發、性能改善以及降低生產成本之類的挑戰。雖然商業化的道路還很長，但生物塑料卻有望成為未來世界更加重要的塑料資源。（生物谷 Bioon.com）