视点
生物塑料——低碳时代的希望之星
□ 任云峰
节能环保受人宠
生物塑料是以淀粉等天然物质为基础,在微生物作用下生成的塑料。其中,聚乳酸(PLA)、淀粉基聚合物和聚
羟基脂肪酸酯(PHAs)是三类主要的生物塑料产品。自然界丰富的生物基原料如葡萄糖、果糖、木糖、阿拉伯糖、
乳糖、蔗糖、淀粉等都可以生产出PLA、PHAs等生物塑料。
从对环境友好角度来说,生物塑料的优势非常明显。由于原料产生于植物而非化石燃料,本身便节约了大量能
源,除此之外,其在整个生产过程中也大大减少了CO2的排放。有数据显示,每制造1kg传统聚丙烯塑料排放3.15kg
CO2;而每制造1kg生物塑料仅排放1.4kg CO2。
此外,生物塑料产品在使用后对于废旧塑料的处理,也比其他传统塑料产品要方便得多。传统的塑料产品容易
造成“白色污染”,而生物塑料产品使用过后则有非常好的去处,可以直接与食物一起堆肥,比如Frito-Lay公司
与Natureworks公司合作推出的全球第一个全降解的塑料产品“Sun Chips”包装袋在高温潮湿的土壤环境中14天
内便可以直接降解完毕,而降解出来的肥料又可重复利用。另外,PLA等产品来源于从植物中提炼而形成的乳酸,
因此使用过后也可以较为方便地再次分解为乳酸,然后再次生产,这样就形成了一个从原料到原料的闭合回路体系。
需求旺盛产能增
据报道,2009年全球市场对生物塑料的需求约为38.5 万t,Freedonia集团公布的一份研究报告称,2013年
这一数字将超过90万t,市场规模约为26亿美元。HelmutKaiser顾问公司的报告指出,全球生物塑料市场将快速
增长,预计年均增速可达8%~10%,将由2007年的10亿美元增加至2020年的100亿美元。到2025年,亚洲将是
生物塑料市场的领导者,约占32%的市场份额,其次是欧洲占到31%、美国占28%。日本政府2008年开始大力推广
生物塑料,为此出台了《生物技术战略大纲》和《生物质日本综合战略》,设定的政策目标是到2010年20%
的塑料要用可再生资源制造。
与此同时,生物塑料在经济危机中的表现也再次吸引了人们的目光。虽然2009年全球化工行业,尤其是塑料
市场在经济危机下遇到了强劲冲击和挑战,但生物塑料行业成绩显著,没有一家主要的生物塑料公司申请破产保护
或者完全倒闭,并且世界范围内新建扩建生物塑料项目的脚步也一直没有停滞。2009年,美国NatureWorks公司
翻倍生产PLA,产能已扩至14万t/a;巴斯夫公司正计划将其位于德国路德维希港(Ludwigshafen)工厂Ecoflex
生物塑料的生产能力从1.4万t/a扩大至6万t/a,预计扩产计划将于2010年第三季度开始启动;Novamont公司
投资6800万美元在意大利Caserta兴建植物油单体工厂,生产能力为2万t/a,预计将于2011年第二季度启动;
巴西Braskem公司已经计划建设世界上第一个生物聚乙烯工厂,生产能力为20万t/a,该工厂将采用甘蔗基乙烯
为原料,预计将于2010年末投产;比利时苏威化学公司(Solvay)计划在巴西以甘蔗基乙烯为原料生产聚氯乙烯,
生产能力为12万t/a,预计将于2011年投产。
中国企业也逐渐开始将目光投向这一新兴领域。上海石化研制了一种新型生物塑料,其耐热性大大提高,热变
形温度超过100℃,可广泛用于一次性餐饮用具和医疗用品等,也可用于电子器件等产品的包装以及农用薄膜、农
药及化肥缓释材料等农用领域。此外,我国一些企业如浙江天禾生态等也在积极生产以植物淀粉、生物树脂等天然
高分子材料为主要原料加工的可替代普通塑料的生物降解材料及制品。
竞争优势渐明显
虽然生物塑料目前仅占整个塑料市场1%的份额,而且行业仍面临原料、市场两端受困的现象,但在应对全球
气候变化的压力和原油价格长期看涨的背景下,很多企业仍十分看好生物塑料行业的发展前景。
促进生物塑料持续发展的推动力主要有三个:首先是经济影响,如果未来石油价格不断上涨,生物塑料的产品、
价格会更具竞争力,最终它会比传统塑料更加便宜,这一天并不会很遥远;其次是对于环保的关注,绿色意味着碳
足迹少,意味着垃圾填埋和焚烧有效减少,加上消费者愿意选择环保产品,所以市场也会随着需求的改变得到相应
的转变,有媒体调查显示,目前76%的消费者愿意支付更多的钱去购买真正获得许可的环保产品;再次就是未来趋
势,现在人们每天都在消耗数亿桶的石油,在10年或者15年之后,石油达到消耗顶峰,所以寻找一些替代性的塑
料来代替现有石油塑料是一条必由之路。
目前生物塑料终端渗透力度正在增强,主要应用在塑料袋、新鲜产品包装和农膜。生物塑料正在逐步替代低密
度聚乙烯(LDPE)和高密度聚乙烯(HDPE),应用在塑料袋中。相比其他传统的塑料如聚乙烯(PE)、聚苯乙烯(PS)
的终端市场渗透度,随着环保意识的提高,生物塑料的需求正在增加,潜在市场巨大。
总之,利用生物塑料进行化工产品和石油化工产品的替代,原料所需的资源更少、未来创造的回报更高,这是
节能低碳时代要求下的优选,应该给予重视并加速开发。
