必須釐清可降解塑料的概念,別被「偽降解」蒙蔽了!

2021-01-08 騰訊網

PART-1

塑料的歷史來源

把塑料的發明作為人類一項偉大的創舉,一點也不過分。19世紀,美國撞球運動盛行,而當時撞球的原料卻是珍貴的象牙。

撞球製造商宣布,發明出象牙的替代品,就獎勵1萬美元。1869年,印刷工人約翰•海厄特發現,在硝化纖維中加進樟腦時,硝化纖維變成了一種柔韌性相當好的又硬又不脆的材料,在熱壓下可成為各種形狀的製品,他將它命名為「Celluloid(賽璐珞)」。於是,塑料的鼻祖誕生了。

可誰能想到,一百多年以後,當初拯救大象生命的材料,卻因為環保問題,上了人類的「黑名單」。

PART-2

限塑令和禁塑令

根據英國《自然•通訊》雜誌7月14日發布的最新環境報告估計,每年有52000噸塑料微粒最後落到了海洋裡。

每年還有2萬噸塑料微粒排放至遙遠的冰雪覆蓋地區,相信你們也一定看到過很多海洋動物體內充滿了塑料產品痛苦死去的畫面。

針對這些問題,歐美和我國都出臺一系列政策法規來制約塑料製品的生產銷售和使用。我們稱其為限塑令或禁塑令。進入今年,我國在禁塑方面的舉措明顯提速。

首先是新修訂《固廢法》中要求:依法禁止、限制生產、銷售和使用不可降解塑膠袋等一次性塑料製品;鼓勵和引導減少使用、積極回收塑膠袋等一次性塑料製品,推廣應用可循環、易回收、可降解的替代產品。

今年1月,國家發改委、生態環境部印發《關於進一步加強塑料汙染治理的意見》,要求到2020年,率先在部分地區、部分領域禁止、限制部分塑料製品的生產、銷售和使用。

到2022年,一次性塑料製品消費量明顯減少,替代產品得到推廣,塑料廢棄物資源化能源化利用比例大幅提升。

7月10日,九部門聯合印發《關於紮實推進塑料汙染治理工作的通知》,提出加強對商品零售場所、外賣服務、各類展會活動等停止使用不可降解塑膠袋等的監督管理等一系列舉措,推進塑料汙染治理工作。

看起來,一次性塑膠袋可能將面臨空前危機。面對商超、快遞巨大的需求,「可降解」塑膠袋的機會要來了。可真實情況果真如此嗎?

PART-3

原材料的成本

在市場經濟環境下,拋開成本談任何問題都沒什麼實際意義。目前的可降解塑料正是處於一個成本不佔優勢的尷尬境地。

生活中常見的塑料主要有五大品種,即聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PS)及丙烯腈─丁二烯─苯乙烯共聚合物(ABS)五大類塑料。這五種塑料的原料都是石油,屬於不可降解塑料。

而我們通常說的無汙染的環保材料,一般指「生物降解塑料」,這是一種全部或部分來源於生物質的塑料。

生物質是生物起源的原料,不包括嵌入地質構造或石化的原料。可以被微生物(細菌或真菌)分解為水、自然產生的氣體如二氧化碳(CO2)和甲烷(CH4)以及生物量(如微生物數量的增長)的塑料。

當然,生物降解性很大程度上取決於環境條件:溫度、微生物、氧氣和水的存在。

如上圖所示,石油基可降解塑料是以化石能源為原料生產的塑料,主要包括PBS(聚丁二酸丁二醇酯)、PBAT(聚己二酸/對苯二甲酸丁二酯)、PCL(聚己內酯)等。

生物基可降解塑料是以生物質為原料生產的塑料,能夠減少對石油等傳統能源的消耗,主要包括PLA(聚乳酸)、PHA(聚羥基烷酸酯)、PGA(聚穀氨酸)等。

然而很多打著「可降解」概念的塑料產品,卻走到了環保的對立面。

PART-4

「假裝」降解和「有條件」降解

當非可降解和可降解材料之間出現巨大的價格懸殊時,中間地帶便出現了足夠的「商機」。

廣義上的可降解塑料中,除了以PLA、PBAT為代表的生物降解塑料,還有可以機械性分裂的塑料,如光降解、氧化降解這些「偽降解」塑料。

光降解塑料就是指在材料在光的作用下會自動降解。很多光解塑料是在材料中添加光敏劑,在光照條件下成為更小的粉末。

還有一些所謂的可降解材料中添加的一定比例的澱粉,通過澱粉的生物降解是材料物理性能崩潰。分解後的PE、PP、PVC等不但無法被環境所吸收,反而因為肉眼不可見會一直殘留在環境,造成更大的危害。

所以,歐盟和美國等發達國家已經將此類產品歸屬淘汰型。

與一些掛羊頭賣狗肉的產品相比,PLA、PBAT等材料起碼理論上可以達到更純淨的降解物。

但PLA、PBAT材料需要堆肥降解,但是目前還沒有專門為這些材料堆肥的設施。

即使在垃圾分類做的最成功的的上海市,廚餘垃圾還是需要「破袋」投放,把塑膠袋歸為「幹垃圾」中,無論是否可降解,統統一燒了之。所以現階段可降解塑料仍有許多障礙。

以石油基為原料的PBAT,可能會成為更符合實際應用的可降解材料。

PART-5

關於「禁塑」,仍有爭議

塑料為何屢禁不止?其實最根本的原因還是因為它簡直太好用了。這個星球上目前還沒有一種材料能夠像它一樣兼顧堅韌、輕便、衛生且價格低廉,它已經滲透到了生活中的方方面面。

那些在網絡上鼓吹全面禁止塑料生產的人,可以想像一下沒有塑料世界將變成什麼樣子。

即便面對塑料可能造成的環境危害,關于禁塑的課題依然存在不少爭議。來自英國赫瑞-瓦特大學(Heriot-WattUniversity)的一組學者認為,目前關於減少或禁止塑料的許多爭論往往是短視的,而不是基於事實。

化學科學研究所材料化學系主任DavidBucknall教授認估計,用現有材料替代塑料將導致全球能源消耗增加一倍,溫室氣體排放量增加兩倍。另外分析發現替代塑料的環境成本將近四倍。

他解釋:用替代材料(如玻璃和金屬)替代塑料,由於能源消耗和加工所需的資源(包括水),製造成本會更高。另外,替換輕質的塑料,則意味著運輸成本的提升,並燃燒更多燃料導致溫室氣體的排放的上升。

日本學者武田邦彥所著的《假環保》一書就認為,塑膠袋的原料是提煉的石油剩餘物再加工製成的,如果妥善回收,塑膠袋並不會造成更多石油化學廢料汙染,甚至不會浪費更多石油。

英國環境局2011年的一項研究稱,我們一直宣傳用於塑膠袋替代產品的無紡布袋,其廢棄後碳排放量遠高於塑膠袋,至少需要重複使用11次,才能彌補它帶來的汙染。要達到同樣的水平,棉布袋則需重複使用131次。

就像一枚硬幣的兩面,塑料的發展和禁塑,體現了人類文明進程中,對不同價值追求上所呈現出的矛盾。也正是這種矛盾,促使了我們不斷的思考更完美的方案。

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    可降解塑料指在特定情景下或自然環境中完全降解為二氧化碳、甲烷、水、礦化無機鹽等環境無害物。作為一種新型的高分子材料,可降解塑料包括很多種類型,技術路線也在不斷發展中。從原料層面看,可降解塑料既可以來自於石化原料,也可以來自於生物質材料。
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