深度剖析|“可降解塑料”真的环保吗?

  

 

塑料的历史来源



把塑料的发明作为人类一项伟大的创举,一点也不过分。
19世纪,美国台球运动盛行,而当时台球的原料却是珍贵的象牙。台球制造商宣布,发明出象牙的替代品,就奖励1万美元。1869年,印刷工人约翰•海厄特发现,在硝化纤维中加进樟脑时,硝化纤维变成了一种柔韧性相当好的又硬又不脆的材料,在热压下可成为各种形状的制品,他将它命名为“Celluloid(赛璐珞)”。于是,塑料的鼻祖诞生了。
可谁能想到,一百多年以后,当初拯救大象生命的材料,却因为环保问题,上了人类的“黑名单”。

 

 

限塑令和禁塑令



根据英国《自然•通讯》杂志7月14日发布的最新环境报告估计,每年有52000吨塑料微粒最后落到了海洋里。每年还有2万吨塑料微粒排放至遥远的冰雪覆盖地区,相信你们也一定看到过很多海洋动物体内充满了塑料产品痛苦死去的画面。
针对这些问题,欧美和我国都出台一系列政策法规来制约塑料制品的生产销售和使用。我们称其为限塑令或禁塑令。进入今年,我国在禁塑方面的举措明显提速。
首先是新修订《固废法》中要求:依法禁止、限制生产、销售和使用不可降解塑料袋等一次性塑料制品;鼓励和引导减少使用、积极回收塑料袋等一次性塑料制品,推广应用可循环、易回收、可降解的替代产品。
今年1月,国家发改委、生态环境部印发《关于进一步加强塑料污染治理的意见》,要求到2020年,率先在部分地区、部分领域禁止、限制部分塑料制品的生产、销售和使用。到2022年,一次性塑料制品消费量明显减少,替代产品得到推广,塑料废弃物资源化能源化利用比例大幅提升。
7月10日,九部门联合印发《关于扎实推进塑料污染治理工作的通知》,提出加强对商品零售场所、外卖服务、各类展会活动等停止使用不可降解塑料袋等的监督管理等一系列举措,推进塑料污染治理工作。
看起来,一次性塑料袋可能将面临空前危机。面对商超、快递巨大的需求,“可降解”塑料袋的机会要来了。可真实情况果真如此吗?

 

 

成本



在市场经济环境下,抛开成本谈任何问题都没什么实际意义。
目前的可降解塑料正是处于一个成本不占优势的尴尬境地。谈这个问题之前,首先有必要解释一下可降解塑料和传统塑料之间的区别。
生活中常见的塑料主要有五大品种,即聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PS)及丙烯腈─丁二烯─苯乙烯共聚合物(ABS)五大类塑料。这五种塑料的原料都是石油,属于不可降解塑料。
而我们通常说的无污染的环保材料,一般指“生物降解塑料”,这是一种全部全部或部分来源于生物质的塑料。生物质是生物起源的原料,不包括嵌入地质构造或石化的原料。可以被微生物(细菌或真菌)分解为水、自然产生的气体如二氧化碳(CO2)和甲烷(CH4)以及生物量(如微生物数量的增长)的塑料。当然,生物降解性很大程度上取决于环境条件:温度、微生物、氧气和水的存在。

 

 

如上图所示,石油基可降解塑料是以化石能源为原料生产的塑料,主要包括PBS(聚丁二酸丁二醇酯)、PBAT(聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯)、PCL(聚己内酯)等。生物基可降解塑料是以生物质为原料生产的塑料,能够减少对石油等传统能源的消耗,主要包括PLA(聚乳酸)、PHA(聚羟基烷酸酯)、PGA(聚谷氨酸)等。以生活中最常见的可生物降解塑料PLA为例,其原料单价在2.5万~3万元/吨,而聚乙烯一吨的原料价格普遍在万元以下。两种不同材质的成品价格,更能够说明问题。
高企的成本,限制了可降解塑料的推广。而更严重的情况是,很多打着“可降解”概念的塑料产品,却走到了环保的对立面。

“假装”降解和“有条件”降解



当非可降解和可降解材料之间出现巨大的价格悬殊时,中间地带便出现了足够的“商机”。
广义上的可降解塑料中,除了以PLA为代表的生物降解塑料,还有可以机械性分裂的塑料,如淀粉填充、光降解、氧化降解这些“伪降解”塑料。
光降解塑料就是指在材料在光的作用下会自动降解。很多光解塑料是在材料中添加光敏剂,在光照条件下成为更小的粉末。还有一些所谓的可降解材料中添加的一定比例的淀粉,通过淀粉的生物降解是材料物理性能崩溃。分解后的PE、PP、PVC等不但无法被环境所吸收,反而因为肉眼不可见会一直残留在环境,造成更大的危害。所以,欧盟和美国等发达国家已经将此类产品归属淘汰型。
与一些挂羊头卖狗肉的产品相比,PLA等材料起码理论上可以达到更纯净的降解物。但在实际中,可能依旧无法达到我们的预期。
在研究机构IDTechEx的报告《生物塑料2020-2025》中,以PLA为例:“如果一个PLA瓶子被扔进海里,它需要几百年才能被分解。”报告指出,PLA将在工业堆肥设施中分解,“在那里,PLA可以被加热到足够高的温度,微生物可以以可观的速度分解。”
而有研究机构和环保志愿者做过真实环境中类似的实验:2014年中南林业科技大学模拟自然土壤,12个月PLA塑料试验,其质量在12个月之后只是损失0.23%;2017年德国迈洛伊特大学400天的试验,摆在海水和淡水里面,最后PLA只有约0.5%质量损失;这就是很多生物降解塑料所面临的另一个现状,就是理论上的降解条件,在现实中并不允许。
PLA材料需要堆肥降解,但是目前有专门为这些材料堆肥的设施吗?即使在垃圾分类做的最成功的的上海市,厨余垃圾还是需要“破袋”投放,把塑料袋归为“干垃圾”中,无论是否可降解,统统一烧了之。
即使我们用回收的思路来解决,传统塑料袋与可降解塑料袋很难区分。回收中,如果统一制作塑料颗粒,则PLA等材料将影响产品质量;统一降解,则传统塑料又会变成杂质。
此外,PLA材料需要消耗玉米等粮食作物发酵制取乳酸。而粮食作物产量则受收成状况、国际市场等多方因素影响,来源可能具有较大的波动性。所以,以PLA等材料代表的生物可降解塑料,看上去很美好,但现阶段仍有许多难以逾越的障碍。

 

 

关于“禁塑”,仍有争议



塑料为何屡禁不止?其实最根本的原因还是因为它简直太好用了。这个星球上目前还没有一种材料能够像它一样兼顾坚韧、轻便、卫生且价格低廉,它已经渗透到了生活中的放放面面。那些在网络上鼓吹全面禁止塑料生产的人,可以想象一下没有塑料世界将变成什么样子。
即便面对塑料可能造成的环境危害,关于禁塑的课题依然存在不少争议。
来自英国赫瑞-瓦特大学(Heriot-WattUniversity)的一组学者认为,目前关于减少或禁止塑料的许多争论往往是短视的,而不是基于事实。
化学科学研究所材料化学系主任DavidBucknall教授认估计,用现有材料替代塑料将导致全球能源消耗增加一倍,温室气体排放量增加两倍。另外分析发现替代塑料的环境成本将近四倍。他解释:用替代材料(如玻璃和金属)替代塑料,由于能源消耗和加工所需的资源(包括水),制造成本会更高。另外,替换轻质的塑料,则意味着运输成本的提升,并燃烧更多燃料导致温室气体的排放的上升。
日本学者武田邦彦所著的《假环保》一书就认为,塑料袋的原料是提炼的石油剩余物再加工制成的,如果妥善回收,塑胶袋并不会造成更多石油化学废料污染,甚至不会浪费更多石油。
英国环境局2011年的一项研究称,我们一直宣传用于塑料袋替代产品的无纺布袋,其废弃后碳排放量远高于塑料袋,至少需要重复使用11次,才能弥补它带来的污染。要达到同样的水平,棉布袋则需重复使用131次。

 

 

思考



就像一枚硬币的两面,塑料的发展和禁塑,体现了人类文明进程中,对不同价值追求上所呈现出的矛盾。也正是这种矛盾,促使了我们不断的思考更完美的方案。
但是现阶段,笔者认为对塑料需要有理性的认识,有时一纸“禁令”并不足以解决所有问题。对塑料的污染问题,还面临着技术、末端处置、公众认知方面的一些不足。国家对“可降解”塑料的宣传口径中,不妨再细致一些,避免“劣币驱逐良币”的情况。公众对于环保的热情是很高,但缺乏一些专业知识,往往走进事情的反面。
对于我们普通人,对塑料进行妖魔化既无必要,也毫无意义。保证生活质量的前提下,尽量减少废弃物的产生,做好垃圾分类减量化,其实就是对自己和环境最大的负责。

 

 

(图片来源:网络;文章来源:环卫科技网)