被濫用之後 生物降解的內在究竟是什麼?

北極星固廢網訊:隨著塑料垃圾帶來的環境問題受到越來越多的關注，對於塑膠袋和塑料包裝等替代材料被不斷提出，其中被提及最多的當屬生物基包裝或者袋子，被提及較多的是可降解材料，包括聚乳酸。那麼可降解材料，尤其是當下在我們國家的應用是什麼情況，對我們的垃圾管理會出現哪些影響，如何與垃圾分類結合。

我們邀請了從事生物降解材料，聚乳酸的生產商在「垃圾分類一起行動，邁向零廢棄」微信群對這種材料做詳細解說。基於分享後的整理，我們也想提醒讀者，可降解材料如果還是一次性用品，還是用完即拋的使用方式，根本無法解決我們當下的一次性塑料垃圾問題；同時，可降解材料對垃圾分類體系有較高要求，如果沒有垃圾分類和工業化堆肥廠做保障，可降解袋子和包裝無法實現循環再生，還是無法逃避其成為垃圾的命運。所以，對於我們面臨的塑料垃圾汙染和問題，我們更加應該從源頭控制的方向努力，不斷禁止一次性塑料用品的應用。

分享者 | 吳慶偉

2007至2018 期間，吳慶偉歷任中國聚乳酸產業領導企業海正生物的銷售工程師、供銷部經理、銷售總監、總經理助理等職務 。近期剛辭職走上自主創業之路。

海正職業生涯裡，吳慶偉在中國及全球主要發達國家推廣生物降解材料聚乳酸（PLA）及其下遊製品，打破了發達國家聚乳酸材料市場壟斷。通過同時管理十數個下遊應用項目，將中國國產聚乳酸材料市場容量從0推動到年消費量近15000噸水平，對中國生物降解材料行業的發展起到一定引領作用。在全球塑料垃圾汙染日趨嚴重的形勢下，為塑料產業的升級轉型提供了多套可行性方案。目前也算是是生物降解材料行業影響力較高的推動者。

生物降解大家經常聽到，這個概念會受關注，我想是因為人們迫切希望找到一條解決塑料汙染的路徑，而生物降解似乎是一條大家都比較認同的路徑。但是迭代到現在，到底什麼才是生物降解材料，怎樣才能讓這個材料及其製成的產品能為解決塑料汙染提供些幫助？這裡有很多疑問。在此，我會從我的角度認真地給大家做些分享。

01 降解材料

降解材料，是指在使用和保存期內能滿足應用性的要求，使用後在特定環境條件下又能在較短時間內發生化學結構變化，喪失材料使用性能的一類材料。降解材料，分為普通降解材料和生物降解材料。生物降解材料，是指在堆肥條件下，通過微生物的作用，180天內可以轉化成二氧化碳和水的降解材料。

不是所有的降解材料都是生物降解材料，比如光氧化降解塑料，就不是真正的生物降解塑料，但是這種光降解材料，卻又是最早普及降解概念的，大概六七十年代就有了。

光氧化塑料，是普通石油基塑料中，加入一些能與太陽光作用而引起石油基塑料分子鏈斷裂的添加劑，因此能在光作用下變成塑料碎片。這種降解存在比較大的缺陷：第一光降解並不能真正實現降解，第二它降解成的塑料碎片，在環境中殘留對植物、微生物是有非常嚴重的影響，同時也產生了微塑料。

光氧化塑料，它的添加劑加到傳統塑料裡之後，成本增加不多，早期有很多人在嘗試使用。但是一些非常認真的農業專家、材料專家發現，在使用這種材料後，產生的塑料碎片對環境有實質性的危害，所以逐漸被主流市場遺棄，甚至受到歐盟政府機構的明令禁止。現在市場提這種降解材料的人不多，如果有，也是一些相對欠發達的地區，或者一些不是非常正規的企業，因為真正求發展的企業，都知道它存在的問題。

第二類生物塑料，叫做破壞性生物降解塑料。這類破壞性生物降解塑料是將天然物質，如澱粉、小麥粉、稻穀粉或者竹纖維之類的有天然外觀的東西，加到傳統的塑料裡面去，來實現所謂的生物降解。雖然天然物質能降解，但剩餘部分的塑料仍是塑料。所以說，這類破壞性生物塑料不是完全生物降解塑料。有人說它叫部分降解，但部分降解才是真正的危害所在，因為所謂的部分降解指讓天然物質降解，讓剩餘的石油基塑料被破壞了，反而喪失回收價值、使用價值。在大自然中逐步老化，又成為塑料。

它的危害和剛才講的光降解塑料是相似的，它讓傳統的石油基塑料變成碎片殘留在土壤中，導致土壤板結、微生物死亡、水土流失等等。這個材料有個更可怕的地方，是因為它看起來很環保甚至聞起來很環保，比如一些澱粉基的生物塑料聞起來甚至有澱粉的清香，很舒服，讓人誤認為這是真環保進而大肆使用，但恰恰它不是。

90年代初破壞性生物降解材料曾經非常風光。被認為是替代光降解材料的一類新材料，甚至引發全球各地產業界一陣狂熱投資，中國也有很多企業殺入進去。一些不法廠商為了爭取訂單，甚至將他宣傳為100%生物降解誤導消費者。更有甚者，為了獲得國外的一些權威認證，還採用這種欺騙的手段，掩蓋這些塑料中存在的石油基塑料的真相。但是國外比如歐美國家的法律是很嚴格的，一旦被發現，他們的認證就會取消。所以目前這些材料行不通。

雖然在國外權威認證的監督下行不通，但實際上這些材料在中國市場甚至全球很多市場還是大行其道，因為將天然物質加到塑料裡面，一定程度上還節約了材料的成本，還可以打著生物降解的概念，增加它的附加值或者價格，利潤空間相對傳統塑料會大一些，所以很多人仍然在誤導消費者，在監管沒到位的情況下，很多消費者因此上當，環境也因此受到一定程度的汙染。當然，這些汙染跟全球7000萬噸塑料垃圾的數量來比並不大，但它本身是有問題的。

02 可堆肥生物降解材料

那有沒有哪種材料是真正的生物降解材料？它存在嗎？這個材料是真實存在的，叫做可堆肥生物降解材料。

簡單說，真正的生物降解材料必須是可堆肥的。那些在太陽光作用下，通過風吹日曬雨淋就能實現降解的，不是真正的生物降解材料。從定義上講，真正的降解材料必須是在堆肥條件下，通過微生物作用，180天內完全轉化成二氧化碳和水的材料。這個180天是人為規定的，為什麼要半年？因為它需要跟廚餘一起處理。三百天五百天處理難度較大，所以人為做出這個規定。實際上根據材料厚度的不同，堆肥降解時間也會不一樣。如果是塑料薄膜，三五十天就可以完全降解，如果做成比較厚的注塑產品，可能真的需要180天，甚至還不夠。

可堆肥的生物降解材料分為兩類，一類是生物基的可堆肥材料，另一類是石油基的可堆肥材料。生物基可堆肥材料又分為直接來自植物的材料，比如說來自於紙漿、聚乳酸（PLA）、脂肪族聚酯（PHA），以及天然物質與上述兩類聚合物的共混物等。石油基的可堆肥材料，來源於石油，比如聚對苯二甲酸丁二醇酯（PBAT）、聚乙二醇（PCL）等等。

可堆肥生物降解材料也存在缺陷，因為它對堆肥設施有依賴，最適宜的條件是60℃（40℃-80℃都可以），90%溼度的條件下才能迅速降解。但在自然環境下，儘管最終仍然能完全降解，但至少需要數年時間。在低溫、乾旱或微生物不活躍的條件下，降解時間則需要更長。比如在北極，埋幾十年甚至500年我估計都在，當然我沒埋過，只是主觀臆斷的。

光降解和破壞性生物降解材料並不是我們所需求的，那哪種生物降解材料是比較成熟，更適合進入市場的呢？我給大家介紹一種運用比較廣泛的生物基生物降解材料，叫做聚乳酸。

03 可堆肥生物降解材料的應用

在介紹聚乳酸之前，我補充一些可堆肥塑料方面的應用。

可堆肥材料在歐美一些國家政府，已經得到廣泛的認可。比如美國加州、紐約州、西雅圖、舊金山，可堆肥材料已經是成功落實零廢棄項目的一個重要途徑。加利福尼亞州法律（SB-567）還禁止「銷售帶有生物可降解、可降解或可分解標籤的塑料包裝和塑料產品」，以避免誤解或堆市場有意的誤導。

可堆肥塑料的使用使生物廢棄物的單獨回收變得更有價值，幫助轉化更多有機廢棄物，不被填埋。在歐洲一些國家，比如荷蘭、德國這些堆肥設施比較完善的國家也已經立法，規定廚餘垃圾必須進行堆肥處理。據我了解，在德國有400多個堆肥場，他們推行可堆肥塑料是完全可行的。

在中國，堆肥仍然處於萌芽，或者說還處於爭論階段。去年我到北京馬家樓環衛站參觀，跟他們溝通探討。像北京一天有四萬噸垃圾的大城市，堆肥場沒幾個。所以要讓生物降解材料進行堆肥的大前提，首先是要解決廚餘垃圾堆肥問題。簡單來說就是讓可堆肥材料跟廚餘垃圾一起進行堆肥處理，而不是單獨為可堆肥材料設計一套系統。可堆肥只是為了解決廚餘垃圾問題，比如說外賣餐盒，你吃外賣吃到一半，裡面有剩菜剩飯，如果餐盒是可堆肥的，就可以將這些剩菜剩飯和餐盒一起扔到廚餘垃圾處理裝置裡共同堆肥。

但這還很遙遠。咱們中國，一定程度上來講，食品安全問題尚且沒解決，廚餘垃圾處理還有很長的路要走。

04 聚乳酸的發展機遇及其特性

聚乳酸是以乳酸為原料聚合得到的聚合物，乳酸的原料來自於玉米、木薯、蔗糖等農作物。聚乳酸產品廢棄後在堆肥環境下可100%生物降解，實現源於自然、歸於自然的生態碳循環，因此是理想的綠色高分子材料。

跟大家分享一些數據，分別是：全球塑料用量，歐洲塑料用量和全球生物塑料用量。

橙色部分代表的是全球塑料用量——五億噸，其中歐洲塑料用量大概一億噸，但全球的生物塑料產量僅為圖中右下角泛綠的那一點點。生物塑料還有30多個品種，聚乳酸只佔全球生物塑料的5%，也就是聚乳酸全年全球產能20萬噸。只是一個星星之火，要替代這個量達五億噸的塑料遙遙無期。

但是有一項重要的政策改變了這個格局。2017年8月，國家頒布的《禁廢令》，導致全球主要發達國家的廢棄塑料短期無法處理。歐盟因此緊急頒布了塑料策略，宣布2022年之前禁止使用一次性非降解塑料製品。全球頒布類似政策的國家還有67個，這為生物降解材料帶來了巨大機遇。以我研究的聚乳酸行業為例，我們之前15年做得很辛苦，產能只有15000噸，而且年年產能有剩餘。由於《禁廢令》，生物材料產能及市場突然間爆發。

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