荷蘭生物化學公司生產新型塑料瓶:更易分解,有望3年后面世
文章來源:新材料在線 更新時間:2020-05-26 15:59:53
人類每年棄置大量塑料垃圾,對生態造成沉重負荷。荷蘭生物化學公司Avantium計劃以植物取代傳統化石燃料,制造可于一年內分解的植物瓶,最快2023年面世。
Avantium行政總裁范阿肯(Tom van Aken)表示,公司通過把玉米、小麥、甜菜中的糖分,分解成簡單化學結構,再重組成植物塑料,最后制成植物瓶。公司初期計劃,每年量產5000噸,為免影響食物供應,會先從生物廢料中提取糖分。
植物瓶在堆肥環境下,一年內便可分解;若被放置在戶外環境也只需數年,還可被回收。全球每年約有3億噸塑料由化石燃料制成,大部分無法回收。塑料分解成微粒排到海洋,須數百年完全降解。
曾幾何時,用于灌裝軟飲料的玻璃瓶逐漸被塑料瓶所取代。與前者相比,塑料瓶不僅方便輕巧,易于加工制造,生產成本低廉;而且更容易塑形涂彩,打扮得漂漂亮亮。由于具備這些優點,在大眾軟飲料消費市場上,塑料瓶包裝迅速擠占了玻璃瓶的市場份額,基本上做到了一統天下。
據某機構透露,僅某家跨國軟飲料企業每年生產的塑料瓶就超過1100億只。這是一個怎樣的數量呢?打個比方,如果將這些塑料瓶連起來,可以在地球和月亮間往返37次。
不過,在現實中,這些一次性塑料瓶不是上了天,而是下了海。
嚴重的環境危機
健康的海洋環境對地球上的所有生命都至關重要。海洋是世界上許多最具代表性物種的家,海洋能吸收大氣中的碳幫助維持地球的碳平衡,更是地球上十多億人主要的蛋白質來源。然而,如今,每分鐘就有一卡車的塑料垃圾進入海洋。其中,塑料飲料瓶是海洋塑料污染的主要來源之一。大量塑料瓶在使用之后就被丟棄,最終進入海洋,在全球范圍內,有86%的塑料沒有被完全回收。
英國《衛報》曾報道,全球每分鐘賣出約100萬個塑料瓶,且這一數值將在2021年前躍增20%,屆時每年銷售的塑料瓶逾5000億,遠超過回收處理的程度。環保人士擔心,由此可能制造出嚴重性直逼氣候變化的環保危機,必將危害海洋、海岸線和其他生態環境。
事實上,塑料污染問題并不僅局限于海洋本身,其對海洋生物的影響也是巨大的。大塊塑料纏繞大的海洋動物,如鯨魚和海龜等,小塊塑料則被誤認為是食物,在海洋動物食用后令它們中毒或無法消化。聯合國環境規劃署估計,每年有數十萬海洋生物因海洋塑料而死亡。深受其害的還有海鳥,約44%的海鳥會誤食塑料,因為他們僅靠視覺來判斷某物體是否可以食用,這導致很多鳥類因食用塑料而窒息死亡。
塑料正在進入海洋食物鏈的每個層級,甚至回到我們的餐桌上。最新的研究發現,在牡蠣、貽貝和魚類中,均檢出了微塑料。據比利時的科學家估算,吃海鮮的人每年至多吞下1.1萬顆塑料微粒。英國廣播公司(BBC)調查后也認為,受檢的特定種類的貽貝和牡蠣中確實含有塑料微粒。2016年,歐洲食品安全局已呼吁進行相關緊急研究,理由是“塑料微粒可能污染商業漁業獲得的可食魚肉”。
科學顯示,塑料還無法有效被食物鏈吸收,不管其在何處被消化,都會將毒素帶到我們餐盤中。因而,科學家強調,我們需要進一步研究這些海鮮中的微塑料對人類健康的風險。
人類進入“塑料時代”
日前,美國加州大學圣芭芭拉分校的工業生態學家羅蘭·蓋耶博士及其同事在《科學進展》雜志上發表了一篇論文,計算出人類迄今為止生產的所有塑料數量為83億噸。其中約63億噸如今成為塑料垃圾,這些塑料垃圾有79%被填入垃圾填埋場或置于自然環境中。統計表明,現在全球每年消耗2.45億噸塑料,全球范圍內,只有14%的塑料包裝被回收,1/3的包裝完全沒有被收集,直接污染著環境,特別是海洋。
用PET(聚對苯二甲酸乙二酯)為原料加工制造而成的塑料瓶是最常見的軟飲料包裝瓶,也是全球第二大塑料包裝類別。塑料瓶主要來自市場對瓶裝水的無止盡需求。
盡管PET是最有回收價值的塑料類別之一,目前卻僅有一半左右的PET塑料瓶在世界范圍內被回收利用,回收力度遙遙落后于瓶裝水數量的激增。根據全球海灘清理的數據,塑料瓶和瓶蓋是海灘最常見的塑料包裝。還有研究表明,塑料瓶是海面上第二常見的塑料包裝類型。每一秒鐘就有3400個可口可樂塑料瓶被丟掉。這種污染不僅不好看,同時也對海洋環境造成了嚴重破壞。
更可怕的是,漂浮在海面上或是被沖上海灘的這些塑料瓶,只不過是塑料瓶海洋污染的“冰山一角”——大多數被廢棄的塑料瓶已沉入海底。根據海洋條件,它們可能需要數百年才能完全降解,其化學殘留物甚至將在海洋中留存更長時間。
有鑒于此,在2017年召開的聯合國首屆海洋大會上,治理海洋垃圾、微塑料以及海洋酸化等成為與會者最為關注的海洋環境議題。
我國參與第34次南極科考任務的科學家則為上述關注提供了最新的證據。他們在南極海域首次發現微塑料的存在。目前學術界對微塑料的尺寸還沒有共識,但通常認為是粒徑小于5毫米的塑料顆粒,這些塑料顆粒也被科學家形象地比作海洋中的“PM2.5”。
英國萊斯特大學地質系的古生物學研究者已證實,塑料正在地層中沉積,成為獨特的地層組分和地質學上關鍵的指示物。他們認為,地球表面正在因為持久性人造塑料的大量生產而出現顯著變化,我們也因此進入了“塑料時代”。
我們怎么辦
塑料已經滲透到了現代生活的每一個角落。它們便宜、輕便、防水,能經受得起諸多強酸堿的考驗,經久耐用,令人類社會無法抗拒。因此,在今天,被生產出來的塑料瓶的數量是驚人的。有機構調查統計,僅5家全球知名飲料企業一年所出售的塑料瓶的重量就超過200萬噸——超過了1萬只藍鯨的體重。加上其他類型的塑料包裝,共計360萬噸。
那么,被人類利用完后,這些塑料瓶去了哪里?
研究顯示,大量的塑料瓶也和其他塑料制品一樣既沒有被回收,也沒有被焚燒、填埋,而是留在了自然界中。除了前文提到的進入地層的那部分成為人類活動的標記物之外,很大一部分經過大氣和水循環進入了水體,大海往往是這些塑料瓶的最終歸宿。根據艾倫·麥克阿瑟基金會先前的研究,如今每年都有500萬——1300萬噸的塑料流入海洋,被海鳥、魚和其他有機物當成食物下肚,到2050年,海洋里塑料的總重量將超越魚群。
令人遺憾的是,在關于塑料瓶生產和使用的調查中,沒有一家被調查公司有承諾、目標或時間表來減少他們使用的一次性塑料瓶的數量。相反,他們大都致力于所謂“輕量化”研發——使塑料瓶更薄,以降低成本、塑料的使用和碳排放,或開發不使用石油作為原材料的生物質塑料。
事實上,輕量化和生物質塑料并不能解決海洋塑料及其污染問題。輕量化塑料瓶和生物質塑料瓶與傳統塑料瓶對海洋生物的威脅是一樣的。它們同樣會慢慢分解成塑料碎片,吸收有毒化學物質并污染海洋食物鏈。此外,輕量化的努力遠遠不能彌補塑料瓶生產總量的巨大增長所帶來的危害。要真正阻止海洋塑料污染,減少一次性塑料瓶的生產數量是唯一可行的辦法。
在一些國家和地區,部分企業開始以可返還、可重復使用的瓶子銷售軟飲料,包括玻璃瓶和塑料瓶。其中,用PET加工制造的塑料瓶在重新回收之前,可以重新填充水和飲料15次。有研究表明,可再填充瓶對全球變暖的影響比一次性容器低50%——60%。此外,通過減少瓶子的生產數量,使用可再填充瓶限制了有可能進入河流和海洋的塑料瓶的數量。
不過,環保機構的調查發現,多數軟飲料生產公司的研發基本都側重于如何使塑料原材料(如石油)對環境的影響降到最低,幾乎沒有投入研發一次性包裝的替代品,例如,擴大飲料機在商店和食品店的使用,或開發新型可重復使用的包裝。
令人鼓舞的是,調查顯示,飲料行業已經停止使用飲料瓶中所謂的“問題塑料”,如無法回收的塑料或有毒物質。各大公司也已經采取措施改用更多可回收的瓶蓋,并逐步淘汰難以回收的PVC瓶套或標簽。
再生暫過渡
毫無疑問,為減少塑料足跡,軟飲料企業應大幅削減生產和使用一次性塑料瓶的數量。鑒于海洋塑料污染的緊迫性,在大幅減少塑料瓶用量之前,企業可以采取諸如100%采用再生塑料制造塑料瓶等過渡措施。這樣做可以使塑料瓶的使用與生產形成一個閉合系統,從而減少原材料和能源的浪費,并防止塑料出現在海洋里。
許多企業都鼓勵消費者進行回收,并在塑料瓶上標出可回收符號。一些公司在營銷材料中也強調,他們的瓶子是“100%可回收利用”的。然而,大多數軟飲料品牌并未公開透露他們的瓶子中的再生塑料(rPET)的使用量。
調查顯示,盡管這些公司向客戶宣傳環保,但全球前六大軟飲料公司的平均再生料使用率僅為6.6%。這相當于在全球包裝中原生塑料比再生料的使用量多了14倍。
還有一些企業目前沒有設立任何目標來增加他們在塑料瓶生產中使用的rPET含量。沒有一家被調查公司把目標設為在全球范圍內使用100%的再生塑料。盡管這些企業知道,使用100%再生塑料制造飲料瓶是可以實現的,因為在多個特殊產品系列中,它們已經這樣做了。
出于利益的考慮,因為原生塑料價格跟著油價走低,因此,購買原生塑料比使用再生塑料可以最大限度地增加公司短期效益,所以,一些軟飲料公司購買原生塑料的決定,導致再生塑料需求量不足。這也間接導致許多回收企業被迫縮減運營。
回到重復利用時代
塑料污染每年導致上百萬只海鳥、10萬頭海洋哺乳動物以及難以計數的魚類死亡,對海洋生物、漁業和旅游業都有嚴重影響,全球經濟損失達80億美元。研究顯示,如果對現狀置之不理,到2050年,海洋中的塑料垃圾總量將超過魚類總重量。
顯而易見,為了保護海洋免遭塑料污染,我們需要大大減少對一次性塑料包裝——特別是塑料瓶的使用。為此,那些生產和銷售大量塑料包裝的企業有責任制定政策,并設立削減塑料足跡的目標,朝著閉合生產系統邁進,承諾盡快停止使用一次性塑料包裝。 |
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