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客人的博客

为什么生物塑料不能解决世界塑料问题

生物塑料被行业营销人员吹捧为塑料污染的解决方案。但故事情节是一厢情愿的想法。

塑料污染是一个全球性问题情况越来越糟了。装瓶商正在宣传生物塑料容器的好处,但目前的配方有其局限性,对遏制这一问题没有多大作用。图片由Collin Key提供CC BY-NC-ND/ Flickr。

本文最初发表于耶鲁环境360

可口可乐称之为PlantBottle-一种新型可回收塑料容器,其中30%由甘蔗和其他植物制成,其余70%由传统的油基塑料制成。该公司表示,PlantBottle包装现在占其北美瓶装量的近三分之一,全球占7%。

“植物瓶”是否意味着这家软饮料巨头已经解决了世界上最严重的环境问题之一——从未完全分解和消失的油基塑料让世界窒息?几乎没有。尽管像可口可乐和百事可乐这样的公司在公众的压力下解决塑料污染问题,但到目前为止,他们还无法找到一种像一次性塑料一样廉价有效的材料或方法。

生物塑料是可口可乐植物瓶的一部分,被吹捧为解决世界塑料污染问题的重要方法。但是,尽管近年来越来越多的人在推动开发一种满足产品需求的有机塑料,并且在使用后再次成为自然的一部分,但制造既便宜又有效的生物塑料已经构成了一个重大挑战。

密歇根州立大学包装学院教授拉马尼·纳拉扬(Ramani Narayan)说:“我们可以使用它,扔掉它,把它扔到哪里都没关系,它会安全地消失,这种想法是不存在的。”“没有人能设计出这样的东西,即使是大自然也不行。”

相反,许多专家认为,塑料垃圾的解决方案主要不在于开发更好的生物塑料,而在于彻底改革世界经济,以回收比目前更多的塑料。一项刚刚发布的为期两年的研究称打破塑料浪潮皮尤慈善信托基金和SYSTEMIQ的一项研究发现,尽管行业、政府和非政府组织做出了努力,但塑料问题正变得越来越严重。

事实上,最近的一次研究在杂志上科学该报告估计,现在每年大约有1100万吨塑料进入海洋,比之前的估计多300万吨。该研究称,如果世界继续按照目前塑料消费量飙升的趋势发展,到2040年,产生的塑料垃圾数量将增加两倍。

皮尤的报告得出结论,解决这一日益严重的问题的唯一办法是对世界塑料系统进行6000亿美元的大规模改革,在循环经济中重复使用和回收塑料,同时进行其他更小规模的改变,包括生物塑料。皮尤的报告称,如果该组织的建议被采纳,塑料垃圾可以在未来20年内减少80%。

回收和包装重新检查

报告中提出的补救措施包括尽可能消除塑料包装,代之以纸或可堆肥材料;设计有效回收的产品;加大机械回收;扩大中低收入国家的收集和回收工作,因为绝大多数海洋塑料来自这些国家;并停止废塑料的出口,这将迫使产生废塑料的国家想出解决塑料问题的办法。

耶鲁大学环境学院的工业生态学专家Marian Chertow说,关键的一步是让政府不再承担回收的责任,而是要求使用包装的公司在回收和再利用方面发挥主导作用。

切尔托说:“这被称为扩大生产者责任——产品回收。”政府“应该说,‘我们不能回收所有这些东西。我们不能支付回收的所有费用。我们必须和你,制片人合作。’”

在雀巢水(Nestle Waters)等公司的推动下,行业为回收其生产的材料承担经济负担的想法开始获得一些支持发誓支持在饮料行业实施扩大生产者责任的举措。

从北冰洋的海岸,到地中海的海滩,再到印度的河流,塑料正在以惊人的数量积累,尤其是在海洋环境中。根据一项研究,大太平洋垃圾带现在已经变得如此之大,它的面积是加利福尼亚州的四倍研究在杂志上科学报告。这种塑料最终会分解成纳米级颗粒,被从藻类到鲸鱼等生物消耗,永远不会消失。

关于生物塑料的神话

那么,为什么生物塑料被吹捧为解决塑料问题的重要方法,却远远达不到他们的承诺呢?

由石油制成的一次性塑料包装——技术上讲是聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)——是大多数饮料和食品的包装。从许多方面来说,它都是完美的包装——坚固、轻便、用途广泛、透明、廉价。它可以很好地保护产品,保持它们的新鲜,甚至可以承受软饮料的酸和压力,而不会分解或在数月或数年内变得渗透性。

生物塑料需要复制这些功能,对某些产品来说确实如此。最常用的两种生物塑料是PHA(聚羟基烷酸酯的缩写)和PLA(聚乳酸的缩写),前者通常由藻类中生长的糖制成,后者由玉米和甘蔗等作物中的糖制成。聚乳酸的成本是聚乳酸的十分之一,因此更广泛地用于一次性餐具和各种包装。PHA被用作纸杯内部和医疗应用的涂层。

然而,这两种生物塑料都没有被广泛使用,因为它们根本无法与传统塑料的强度和其他性能相比,而且它们的成本要高得多。全球塑料市场价值1.2万亿美元,生物塑料的市场份额为90亿美元。

虽然目前使用的两种生物塑料都可以被微生物分解,并在短时间内再次成为自然界的一部分,但这只有在塑料被收集并在精心控制的高温工业堆肥设施中进行堆肥时才会发生,而这样的设施并不多,特别是在塑料污染问题最严重的发展中国家。

如果生物塑料最终被扔进垃圾填埋场,就像许多人那样,没有足够的氧气来分解它们,它们可以持续几个世纪,并释放出甲烷,一种强效的温室气体。如果扔到环境中,它们会造成与PET塑料类似的威胁。

该公司首席执行官丽贝卡·伯吉斯(Rebecca Burgess)说:“它们基本上和塑料一样,不会像大多数人认为的那样分解。从城市到海洋是一家英国环境非营利组织,旨在减少海洋中的塑料。“它们经常成为垃圾,扔在我们的街道和海洋里,杀死海洋生物。生物塑料是一个‘错误的解决方案’,因为它们是一次性的,而且堆肥的选择有限……减少我们使用的一次性包装的数量是唯一的解决方案。”

迄今为止,生物塑料的缺点并没有阻止像可口可乐这样的营销人员暗示塑料污染问题正在得到解决。例如,他们使用流行但模糊的术语“植物基”、“生物基”或“可堆肥”。亚利桑那州立大学研究藻类生物塑料的助理教授泰勒·韦斯说:“在这个领域,营销是非常滥用的。”

即使是100%植物成分的瓶子看起来也不是解决方案。生物塑料不仅会进入环境,需要很多年才能分解,而且因为它们是由植物制成的,它们带来了大规模农业造成的环境问题。用于制造生物塑料的糖通常来自喷洒了除草剂和杀虫剂的转基因作物,这些作物占用了用于养活不断增长的全球人口所需的土地。这反映了生物燃料的问题,生物燃料同样被视为一种环境解决方案。专家表示,使用生物塑料和生物燃料将大大增加农业所需的土地。

而且由于聚乳酸通常是机械回收的——这意味着它们被清洗、切碎、熔化,然后制成小球再次使用——它们可能会污染化学回收的石油基塑料废料流。

另一方面,pha可以从藻类中生长的糖中提取,因此对食品生产没有影响。但是,使用藻类生产生物塑料原料是昂贵的,而且PHA塑料可能需要数年时间才能大规模生产,从而大幅降低成本。

“没有灵丹妙药”

专家表示,大规模引入生物塑料的挑战表明,要取代污染地球的数十亿个塑料瓶是多么困难。

“没有什么灵丹妙药,”西蒙·雷迪(Simon Reddy)说,他是皮尤研究中心海洋塑料项目的负责人,也是最近这份报告的作者之一。相反,我们需要各种新方法来彻底改革当前的经济。“这是关于设计可回收的产品,”他说。“目前我们还没有这样做。标签上关于塑料的信息含糊不清,难以理解。可回收性应该放在首位。”

2017年,欧洲约有42%的塑料包装被回收利用,而在美国,这一比例仅为2%8.4%的塑料被回收利用。

一些回收塑料的小成功正在发生。矿泉水瓶装商依云(Evian)最近推出了一款100%回收PET制成的瓶子。该公司表示,其目标是实现所谓的“全循环”——到2025年,所有的瓶子都由100%回收塑料制成。可口可乐公司发誓回收一个塑料瓶到2030年,每卖出一瓶。

塑料瓶的押金也有助于提高回收率,特别是在欧洲,有10个国家对塑料瓶实行了小额押金,并取得了令人印象深刻的回报,其中挪威的回收率为97%。

传统PET瓶的替代品正在缓慢开发,尽管规模很小。丹麦啤酒制造商嘉士伯(Carlsberg)表示,他们已经花了五年时间开发一种内衬生物塑料的纸瓶。烈酒制造商尊尼获加(Johnnie Walker)表示,明年将为其限量版威士忌推出一款无塑料纸瓶。

荷兰领先的可持续化学公司Avantium与可口可乐公司合作,刚刚宣布开发出一种100%植物基的瓶子,由pef -聚呋喃酸酯制成,这种瓶子是由糖制成的。Avantium表示,作为苏打水和其他产品的容器,它的瓶子比PET更好,在堆肥设施中可以在一年内完全分解,在自然环境中可以在几年内完全分解。Avantium首席执行官Tom van Aken表示:“这确实是人们一直在寻找的下一代材料告诉一家行业杂志。

一些持怀疑态度的人说,在将其技术视为可行的解决方案之前,Avantium需要公布其声明的细节。即使这种塑料技术被证明像该公司声称的那样有益,该公司也需要扩大生产规模来取代PET,这将需要数年时间。

需求持续上升

到目前为止,这些进展与塑料容器需求的增长相比只是一小步,特别是在发展中国家,每年使用数十亿个瓶子。回收传统塑料瓶对低收入和中等收入国家来说是一个巨大的挑战,其中许多国家实际上没有回收系统。多达95%的塑料通过河流进入海洋来自亚洲和非洲的10条河流。

惯性也是一个因素。庞大的全球包装系统仍在使用由廉价石油制成的新塑料,而不是更昂贵的再生塑料。“只要我们继续生产原始树脂,回收就永远不会发生,”密歇根州立大学的纳拉扬说。“品牌所有者——可口可乐和百事可乐——需要声明,无论成本如何,他们都不会销售不含回收成分的瓶装水或果汁。未来的饮料瓶仍将是现在的PET瓶。它做得很好。但我们需要有能力收集、回收再循环。这就是未来。”


吉姆·罗宾斯是蒙大拿州海伦娜的一名记者,曾为多家出版物撰稿。他的最新著作是《鸟类的奇迹:它们告诉我们的世界、我们自己和更美好的未来

11日评论

  1. 乔恩·R||# 1

    显然,绝大多数海洋塑料问题是由中国和印度尼西亚将应该进入垃圾填埋场的垃圾倒入水中造成的。如果不能解决这个问题,就不会有显著的变化。

    是世界上最严重的环境问题之一
    > 6000亿美元的全球塑料系统大修

    支持这一点(除了挥手示意)?环境问题层出不穷,资源总是有限的。那么哪些是真正最严重的呢?6000亿美元有更好的“绿色”用途吗?

  2. Burninate||# 2

    塑料是有用的。非常非常有用。它们做了很多你无法用其他方式做的事情。其核心目标是制造一种与水分接触时不会分解的材料,这种材料具有无限的货架稳定性。

    全球每年生产3.6亿吨塑料,该行业的收入约为6000亿美元。试图减少80%浪费的“6000亿美元大修”将使价格翻倍。

    宾厄姆峡谷是世界上最大的露天矿,挖掘面积约为1.5立方公里。如果你每年把世界上100%的塑料生产转移到那个地方,这个矿将容纳四年多的产量(编辑:修正了轻微的数学错误)。这不是字面上的意思,但足以说明那里有足够的空间,作为一个文明,我们经常表现出比“处理3.6亿吨废物”更大的工程壮举。

    “回收”作为一种参与性义务是可口可乐公司在70年代发明的,目的是为了防止塑料瓶押金增加,从而减少利润。在城市生活垃圾处理领域,这只是偶尔有意义,而且通常比燃烧或填埋垃圾消耗更多的能源。

    环保主义者中有一种不幸的倾向,认为我们有“塑料问题”,好像塑料在填埋时实际上并不是惰性的,或者好像我们的填埋空间正在耗尽。在我看来,我们只是有一个塑料处理问题:我们在一些地区粗心大意,很多塑料最终流入了流域。我们可以在这些地区少一点粗心,在这些河流上安装一些围油栏和处理驳船,我们就可以用每年60亿美元的费用将问题减少一半,而不是试图在价值6000亿美元的塑料工业上瞎搞。与塑料垃圾相关的大部分环境成本都是用卡车运输塑料所消耗的燃料,而回收塑料的尝试可能会增加而不是减少这种成本。

    1. 约翰•克拉克||# 4

      塑料中的化学物质(不包括双酚a)会浸出,对人类和/或生态系统造成健康问题。微塑料正在进入水系统,出现在新产品和食物链(海鲜)中。

      *https://www.wpr.org/minnesota-researchers-find-microplastics-beer-made-great-lakes-water#:~:text=Researchers%20at%20the%20University%20of,water%20from%20around%20the%20world.&text=In%20every%20sample%20microscopic%20plastic%20fibers%20and%20particles%20were%20detected

  3. 约翰•克拉克||# 3

    公地悲剧。海洋的私有制将对解决这一问题大有帮助。不幸的是,政府不允许这样做。他们缺乏激励,责任的分散(即做出决定的官员并不单独承担责任)使得违规行为无法获得补救。

  4. Irene3||# 5

    虽然塑料在很多方面都很有用,但大量的塑料被用于人们一开始并不真正需要的东西,或者他们不需要那么便宜的东西。减少塑料包装饮料的消费根本不需要任何技术,大多数人都可以做到这一点,而不需要做出太多牺牲。(也许有例外,就像我们在塑料吸管行业看到的那样,但我很确定这样说是安全的大多数在这里。)我偶尔还是会买塑料瓶装的苏打水(大多数时候我买的是12装的硬纸板罐头,我好几周都不喝),但我不确定如果我不能买,或者如果它要花两倍的钱,我的生活是否会有意义的改变。我当然不介意广告少一些,这可能是影响这些产品销量的一个重要因素。你不能说它剥夺了人们的任何东西,如果他们可以自由地购买他们真正想要的产品,只是不会经常被推动购买。这并不是说我们任何人都会忘记可口可乐或百事可乐是什么。

    1. 布莱恩Coplin||# 6

      虽然我也“不介意”减少广告,但最高法院支持商业言论自由权。在我看来,根据中央哈德逊测试(Central Hudson Test),因为产品的包装而限制广告是一项不可独立的广泛的政府规定。

      https://www.mtsu.edu/first-amendment/article/1536/central-hudson-test#:~:text=The%20Central%20Hudson%20test%20remains,opinion%20in%2044%20Liquormart%20v

      1. 泰勒Keniston||# 7

        政府利益?你是说政府干预?

        我认为我们不应该把“商业言论自由”的权利走得太远。我很感激没有被缅因州路边丑陋的广告牌轰炸的自由。我也希望能少收到一些不请自来的邮件。限制特定产品的广告可能有点严厉。找到一种平衡是因地制宜的,不是绝对的。今天,许多理论家对某些先入为主的“自由”(主要来自政府)跃跃欲动,却不能容忍讨论其他自由的平衡。我希望生活在一个生态系统得到适当重视、企业对其造成的损害负责的世界里。

        1. 布莱恩Coplin||# 8

          我指的是政府利益,宪法中的概念。我在这种情况下的用法有点草率。我编辑了上面的帖子,以便更清楚。

      2. Irene3||# 9

        这并不是说政府应该对这些广告进行监管(尽管我们有时会出于公共健康的原因进行干预——比如烟草广告)。我想更多的是文化期望的变化(例如,我不认为有任何法律说你不能在图书馆的墙上放一个大的可口可乐广告,但通常不会发生)。我想起了我曾经读过的一个故事,一个企业或大学管理部门告诉可口可乐,他们不想让可口可乐品牌的自动售货机出现在他们的走廊上,而可口可乐告诉他们,除非他们有大红灯的标志,否则他们无法签订合同。很明显,他们期望广告能显著提高销售额。

  5. 罗恩Keagle||# 10

    我经常遇到塑料薄膜产品包装,有一种类似香水的香味显然添加到塑料配方中。它经常出现在食品的包装上,比如芹菜、胡萝卜和奶酪。由于香味在膜的两面都可以检测到,因此它与食品接触。

    我在网上读过一些文章,内容是在“原始”塑料颗粒的配方中添加香料,作为一种掩蔽香味,以掩盖成品中消费者可能认为是工业气味的任何无意中产生的气味,从而可能认为是有毒的。

    每次在塑料包装上遇到这种香味,我都联系了制造商并要求解释。他们每个人都坚持说那里没有香味,因为他们没有添加任何香味。但他们不生产基本的塑料颗粒配方,最初的阶段是在塑料中添加香味,如果有的话。所以我不得不怀疑,用这种香味薄膜包装食品的公司是否知道这种香味在薄膜中。

    一些文章指出,添加香味的目的是与使用再生塑料引起的问题有关。所以我想知道这里是否有人能解开这个谜团。

  6. midnightengineer||# 11

    这个故事似乎从不同的角度描绘了塑料回收的一般情况:

    https://www.cnn.com/2020/09/18/opinions/the-disturbing-truth-about-plastic-recycling-totterman/index.html

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