一名工人在智利圣地亚哥的回收中心检查塑料瓶。

一名工人在智利圣地亚哥的回收中心检查塑料瓶。Martin Bernetti / AFP通过Getty Images

为什么生物塑料无法解决世界的塑料问题

生物塑料是由行业营销人员作为塑料污染的解决方案吹捧。但是,瓶子和包装由植物材料制成的想法可以简单地被丢弃,然后分解并消失是假的 - 回收和重用是唯一可以工作的策略。

可口可乐称之为PlantBottle- 一种新型可再循环塑料容器,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包装现在占据了近三分之一的北美瓶卷和全球七分之一。

“植物瓶”的发明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,即从未完全分解和消失的石油塑料让世界窒息?几乎没有。尽管像可口可乐和百事可乐这样的公司面临着公众要求他们解决塑料污染问题的压力,但迄今为止,他们还没有找到一种材料或方法像一次性塑料那样廉价和有效。

化妆部分焦炭厂的生物塑料被吹捧为世界塑料污染问题的重要解决方案。但近年来,尽管近年来,近年来提出了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,使得生物塑料既廉价又有效地构成了重大挑战。

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,不管你把它扔在哪里,它会安全消失,这种概念不存在。”“没人能设计出这样的东西,自然也不行。”

相反,许多专家认为,对塑料废物的解决方案主要是不在开发更好的生物塑料,而是在改革世界经济中回收远远超过目前被重用的塑料。刚刚发布的两年度研究打破塑料波皮尤慈善信托和SYSTEMIQ发现,尽管工业界、政府和非政府组织做出了努力,塑料问题却越来越严重。

一位专家说,一个关键步骤要求公司在其回收和重用中使用包装的公司在其回收和重用中发挥主导作用。

事实上,最近的一次学习在《科学据皮尤研究中心的研究人员估计,目前每年约有1100万吨塑料流入海洋,比之前的估计多了300万。该研究称,如果世界继续目前塑料消费的迅猛增长,到2040年,塑料垃圾的产量将增加两倍。

这一兴奋剂问题的唯一解决方案,PEW报告的结论是,世界塑料系统的大规模1000亿美元,在循环经济中重新使用和回收塑料,以及其他较小的变化,包括生物塑料。如果采用其建议,PEW报告称,在未来二十年中,塑料废物可能会减少80%。

报告中提出的补救办法包括尽可能取消塑料包装,用纸张或可堆肥材料代替;设计有效回收的产品;增加机械回收;在海洋塑料的绝大多数来源为中等和低收入国家,加大收集和回收工作;以及停止废塑料出口,这将迫使产生废塑料的国家想出塑料问题的解决方案。

玛丽安Cheltow是耶鲁环境学院的工业生态专家,表示,一项关键一步是在政府接受政府,以便再循环,而是要求使用该包装的公司在其回收和重用中发挥主导作用。

“它被称为扩展生产者责任 - 产品回归,”Cheltow说。政府“应该说,”我们不能回收所有这些东西。我们无法支付回收的所有费用。我们必须与您,生产者合作。“

可口可乐的新植物新型植物由30%的甘蔗和其他植物制成,其余的由传统的油基塑料制成。

可口可乐的新植物新型植物由30%的甘蔗和其他植物制成,其余的由传统的油基塑料制成。可口可乐

带来金融负担的行业概念回收它产生的材料正在开始获得一些牵引力,包括雀巢水域等公司发誓要支持在饮料行业实行生产者责任延伸的措施。

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。太平洋垃圾带现在变得如此之大,它的面积是加利福尼亚的四倍大学习在《科学报告。并且这种塑料最终分解成纳米级颗粒,并且被从藻类到鲸鱼的生物消耗,永远不会消失。

那么为什么生物塑料,吹捧为塑料问题的重要解决方案,越来越缺乏他们的承诺?

用石油制成的一次性塑料包装——技术上是聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)——是大多数饮料和食品的包装材料。在很多方面,它都是完美的包装——坚固、轻盈、通用、透明、廉价。它能很好地保护产品,保持它们的新鲜,甚至经得起软饮料的酸味和压力,数月或数年不会分解或变得渗透性。

生物塑料需要复制这些功能,它为某些产品确实。两种最常用的生物塑料是pHa,对于多羟基烷烷来说,通常由从藻类生长的糖和PLA,用于聚乳酸,其由玉米和甘蔗等作物中发现的糖制成。PLA是PHA成本的第十,所以更广泛地用于一次性餐具和各种包装。PHA用作纸杯和医疗应用的内部的涂层。

然而,这些生物塑料也不广泛地使用,因为它们根本不与传统塑料的强度和其他性能相比,它们的成本大幅增加。全球塑料市场价值1.2万亿美元,生物塑料具有90亿美元的市场份额。

如果生物塑料最终填埋场,他们可以持续几个世纪和释放甲烷,有效的温室气体。

虽然现在使用的两种生物塑料可以被微生物分解,但在短时间内再次成为自然世界的一部分,这只是如果塑料被收集并堆肥,高温工业堆肥设施 -和there aren’t many of those, especially in developing countries where the problem of plastic pollution is most severe.

如果生物塑料最终在垃圾填埋场中,尽可能多的人,没有足够的氧气来打破它们,他们可以持续几个世纪和释放甲烷,有效的温室气体。如果进入环境中,他们会造成类似于宠物塑料的威胁。

“它们与塑料基本相同,不要以大多数人认为自己的方式分解,”Rebecca Burgess,CEO海的城市是一位英国环境非营利组织,以减少海洋中的塑料。“他们经常最终成为垃圾乱扔垃圾,我们的街道和海洋和杀死海洋生物。生物塑料是一种“虚假解决方案”,因为它们是单一使用的,并且堆肥它们有限的选项......减少我们使用的单用包装的数量是唯一的解决方案。“

生物塑料迄今的缺点并未阻止像可口可乐这样的营销人员暗示塑料污染问题正在解决。他们使用流行的,如果模糊,术语“基于工厂”或“生物为基础”或“堆肥”,例如。“在亚利桑那州立大学助理教授的助理教授泰勒·韦斯说:”营销在这一领域高度滥用。

即使是100%植物成分的瓶子也不是看起来的解决方案。生物塑料不仅可以进入环境,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,这些作物占用了生产所需的土地,而这些土地需要养活不断增长的全球人口。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。专家说,使用生物塑料和生物燃料将大大增加农业所需的土地。

刚果民主共和国的马克莱莱河岸边堆积着塑料垃圾。

刚果民主共和国的马克莱莱河岸边堆积着塑料垃圾。通过Getty Images John Wessels / AFP

因为PLA的塑料通常是机械回收的——这意味着它们被清洗、切碎、熔化,然后制成小球再次使用——它们可能污染以石油为基础的塑料废物流,而这些塑料是通过化学方法回收的。

另一方面,phasa可以由藻类中生长的糖制成,因此对食品生产没有影响。但是使用藻类来生产生物塑料成分是昂贵的,而且可能需要数年时间才能将PHA塑料的规模扩大到可以大幅降低成本的水平。

专家表示,大规模引入生物塑料所面临的挑战表明,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,”皮尤研究中心海洋塑料项目的负责人西蒙·雷迪(Simon Reddy)说,他也是最近这份报告的作者之一。相反,我们需要各种各样的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。“目前我们不这么做。标签上关于塑料的信息含糊不清,令人费解。可回收性应该是首要的。”

在欧洲,2017年大约42%的塑料包装被回收,而在美国只有8.4%的塑料再循环。

一些小的回收塑料正在取得成功。矿泉水制造商依云(Evian)最近推出了一款100%由回收PET制成的瓶子。该公司表示,他们的目标是实现所谓的“全循环”——到2025年,所有的瓶子都由回收塑料制成。可口可乐公司发誓回收一个塑料瓶到2030年,每卖出一瓶。

传统PET瓶的替代品正在慢慢开发,尽管规模很小。

塑料瓶的押金也帮助提高了回收率,尤其是在欧洲,有10个国家已经实施了塑料瓶的小额押金,并取得了令人瞩目的回报——包括挪威的97%。

传统PET瓶的替代品正在慢慢开发,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。威士忌生产商尊尼获加(Johnnie Walker)表示,明年将推出限量版威士忌的无塑料纸瓶。

荷兰领先的荷兰可持续化学公司和可口可乐合作,刚刚宣布开发由PEF - 聚乙烯呋喃酸盐制成的100%植物瓶,由糖制成。Avantium说,它的瓶子比宠物为苏打水和其他产品的容器,并在堆肥设施的一年内完全分解,在几年内在自然环境中。“它真的是人们一直在寻找的下一代材料,”Avantium首席执行官Tom Van Aken Tom Van Aken告诉一个行业杂志。

但一些怀疑论者表示,Avantium需要公布其声明的细节,才能认为其技术是可行的解决方案。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来取代PET,这将需要数年时间。

到目前为止,此类发展代表了与塑料容器需求的增长相比的小步骤,特别是在发展中国家,每年使用数十亿瓶瓶。回收传统的塑料瓶是低收入和中等收入国家的巨大挑战,其中许多几乎没有回收系统。河流运输到世界海洋中的塑料多达95%来自亚洲和非洲的10条河流。

惯性也是一个因素。巨大的全球包装系统仍然需要使用廉价油制成的新塑料,而不是再循环塑料,这更昂贵。“只要我们继续生产处女树脂,再循环将永远不会发生,”密歇根州州的Narayan说。“品牌所有者 - 可口可乐和百事可乐 - 需要说他们不会在不含回收内容的瓶子中销售水或果汁,而不管成本如何。未来的流行瓶仍将是当前的宠物瓶。它做得很好。但我们需要能够收集它并回收它并回收它。那是未来。“