“塑戰速決”，生物基塑料助力碳中和

今天是第50個世界環境日，今年的主題是“塑戰速決”，呼吁全球為抗擊塑料污染制定解決方案，將展現國家、企業和個人在怎樣學習更加可持續地使用塑料，希望有一天塑料污染可以成為歷史。

 

世界環境日自1973年以來，每年6月5日舉辦，是聯合國環境規劃署牽頭舉辦的全球最大環保宣傳、增強意識和開展行動的平臺之一。

 

塑料是一種便捷、廉價、耐用的材料，經過100多年的生產實踐，塑料制品早已深入人類生活的方方面面，廣泛應用于各個領域。然而，塑料制品在生產、使用、處理過程中、不當拋棄后都會對大自然的生態環境造成嚴重的影響，從而對生物多樣性產生負面影響。

 

不僅如此，從根本上來說，塑料是化石能源產業鏈上的相關產品，塑料的使用直接造成碳排放。

 

那么如何解決塑料污染的問題呢？現在，全世界都在探索可降解的生物基塑料，它不僅對環境友好，而且直接和碳中和有關。

 

為何要減塑

 

塑料是一種難以降解的材料，即使是在自然界中，塑料想要完全降解，都需要百年左右的時間。這對土壤微生物、植物和其他野生動物造成了危害，破壞了生物多樣性的平衡和生態系統的功能。

 

塑料長期存在于土壤當中，可能會影響其生態系統中微生物的數量以及代謝活動，導致土壤質量下降，農作物無法從土壤中獲取足夠的營養，從而使作物的產量下降。

 

塑料影響植物生長的同時，也會影響陸生動物的存活，如以凋零植物為食的蚯蚓。在塑料分解的過程中，會有鄰苯二甲酸鹽、雙酚A等有毒物質析出，這些物質具有的具有激素效應有可能影響生物的內分泌。微塑料納米顆粒還會誘發生物的炎癥甚至是基因變化。

 

其次，塑料制品還會對水質以及水中生態產生影響。塑料制品或者是塑料降解產物有可能會直接被排放入江河、海洋，使水中的塑料顆粒濃度升高。在水中生活的各種生物也會難以避免地誤食塑料制品，每年都有眾多的動物因為塑料而出現呼吸困難、窒息的情況，死亡數量居高不下。

 

塑料還會對人體健康產生影響，如塑料在土壤中分解，會使其中的苯乙烯阻聚劑（DNBP）進入農作物中，被人進食后容易引起肝臟損傷、基因突變等問題。水體以及空氣中的微塑料顆粒難以被過濾，進食水生動物、飲水甚至是呼吸，都導致這些微塑料顆粒進入人體。

 

目前，地球表面幾乎任何地方都能找到塑料的存在，哪怕在最深的大洋底部，甚至南極北極都不例外。

 

而塑料的回收處理能力卻依然低下。聯合國環境規劃署2021年發布的報告顯示，1950年至2017年期間，全球累計生產約92億噸塑料，其中塑料回收利用率不足10%，約有70億噸成為塑料垃圾。預計到2040年，全球每年將有約7.1億噸塑料垃圾被遺棄到自然環境中。美國《科學進展》雜志警告，2050年，地球上將有超過130億噸塑料垃圾，藍色地球可能變成“塑料星球”。

 

聯合國《生物多樣性公約》代理執行秘書長戴維·庫珀（David Cooper）近期表示，我們不能允許這種情況發生，因為塑料污染不僅對海洋生物有害，而且以驚人的速度破壞了水生態系統和其他我們依賴的生態系統。

 

減少塑料污染，迫在眉睫。國際社會相繼出臺相關禁限塑政策，提出禁塑限塑時間表：中國于2020年發布了《關于進一步加強塑料污染治理的意見》，鼓勵減少塑料消費，推廣生物可降解塑料的替代制品；歐盟于2021年啟動實施全面禁塑法令；東盟發布了應對海洋塑料垃圾的區域行動計劃。截至目前，已有140多個國家明確制定或發布相關禁塑限塑政策。此外，還有許多國際公約和國際組織等也在采取行動，支持國際社會減少和淘汰塑料制品，鼓勵發展替代品，調整產業及貿易政策等來減少塑料污染。

 

2022年3月2日，在第五屆聯合國環境大會續會上，聯合國各成員國一致通過決議，要建立一個政府間談判委員會，到2024年達成一項具有國際法律約束力的協議，涉及塑料制品的整個生命周期，包括其生產、設計、回收和處理等，這將是繼《巴黎協定》后，最重要的國際多邊環境協定。

 

今年的世界環境日，再次吹響了戰勝塑料污染的號角，作為消費者，我們的選擇將決定塑料進入自然環境的增加或減少。

 

生物質替代前景廣闊

 

除了減少使用一次性塑料制品，尋找塑料替代品，減少化石原料使用，是從源頭解決問題的有效途徑。

 

我國限塑令實施后，實際上很多塑料制品正在被生物質塑料所代替。如今走進奶茶店、咖啡館，塑料吸管已經很少了，取而代之的是“PLA”材質吸管。PLA是什么？它的中文名是聚乳酸，也就是乳酸聚合形成的產物。生產它的原料，來自我們平時吃的玉米、木薯等糧食作物。

 

吸管只是聚乳酸應用的很小一部分，它還可以被做成包裝材料、紡織面料，或者被加工為組織工程支架、骨折內固定材料、手術縫合線等醫療用品。聚乳酸紡成的衣物，不僅抑菌、除螨，還具備阻燃功能，從原材料到成品，附加值能夠提升10倍以上。

 

這就是生物基塑料。生物基塑料是指生產原料是來源于玉米、甘蔗、竹子或其他植物纖維素的類塑料產品。當生物基材料廢棄時，大部分可經由燃燒或堆肥等生物降解法，轉變為水和二氧化碳等無毒小分子，重新進入自然循環中，維護整個生態平衡，無需擔心增加碳排放。

 

目前，竹子在替代塑料上的熱度比較高。與其他生物質材料相比，竹材具有高度的彈性與韌性、很好的順紋抗壓力與抗拉力等獨特的物理力學特性。竹材從竹葉到竹根都可以利用，即便是竹廢料也可用做活性炭，使用后的竹制品完全自然降解，對環境不會產生有害影響。

 

尤其值得一提的是，竹子的減碳固碳能力也遠超普通林木。最新的一項研究表明，一公頃竹林及其竹制品，在60年內可以固定300噸的碳，在相同條件下，杉木林固定不到200噸的碳。

 

強中還有強中手，我國科技工作者已經研發出一種比竹子固碳能力更強、也可以替代塑料的植物，那就是武漢蘭多生物有限公司培育的超級蘆竹。

 

中國林業產業聯合會常務副會長、國家林草局原總工程師封加平此前在接受中國經濟時報記者采訪時表示，超級蘆竹是一種高產高效的能源植物，大規模種植超級蘆竹可助力國家快速實現碳中和。根據蘭多生物2021年-2022年測產報告，超級蘆竹生長過程中每年產生的干生物量約5噸/畝—10噸/畝，據此測算出其吸收的二氧化碳量8.5噸/畝—17噸/畝、釋放的氧氣量6噸/畝—12噸/畝，約為熱帶森林的5倍、玉米秸稈的7倍、水稻秸稈的15倍。

 

北京航空航天大學教授、中國航空發動機低排放燃燒聯合創新中心首席科學家林宇震在接受媒體采訪時介紹，“超級蘆竹可以直接替代燃煤，也可以通過先進的生物發酵、熱化學轉化等技術，生產氫氣、天然氣、一氧化碳、生物油、乙醇、生物炭、聚乳酸（PLA）、聚羥基脂肪酸酯（PHA）等，并且能進一步深加工生產幾乎所有的高端能源與高端化學品，如甲醇、乙醇、汽柴油、航空煤油（SAF）、液氨、乙二醇、烯烴、芳烴等，從而全面替代煤炭、石油、天然氣及其下游產品。

 

其中的聚乳酸（PLA），就是生產生物基塑料的主要原材料。

 

目前，生物可降解塑料處于發展初期，仍有巨大的發展潛力和改進空間。據統計，2021年，全球生物降解塑料年產能為155.30萬噸，同比增加26.57%。包裝行業仍然是生物塑料的最大應用領域，隨著不斷的發展，生物可降解塑料在其他領域所占的市場份額也在逐漸提升。

 

生物可降解塑料的革命性意義已經初見端倪，不過，到目前為止，大部分塑料依然是由石油經催化工藝生產制得，全球解決“白色污染”之路任重而道遠。