近年来,随着人们消费方式的变化、新兴领域的快速发展、新冠疫情对一次性医疗及防护用品需求的增加,一次性塑料制品年废弃量超过 2000 万吨,是造成塑料污染的主要来源。2020 年,我国塑料用量为 9087.7 万吨,废弃量约为 6000 万吨。其中,40% 是一次性塑料制品,如塑料包装袋、农业塑料薄膜、快餐盒、饮料瓶等。
当前影响人类可持续发展和健康的两大公敌:一是碳排放,造成全球气候异常变化;二是塑料污染,微塑料在自然界中可存在数百年,通过生物循环对人类的健康造成损害。塑料污染问题绝不可忽视,从国内到国际,各国纷纷采取相应措施。
我国重视塑料垃圾的环境影响,也是较早发布「限塑令」的国家之一。早在 2008 年 6 月,我国就开始施行「限塑令」,通过价格杠杆,提高塑料袋的成本,以此来减少公民日常生活中塑料的使用。
然而随着经济社会发展,居民收入水平不断提升,逐渐习惯塑料袋付费制度,价格杠杆作用有限,电商、快递、外卖等新业态也在蓬勃发展,众多因素都导致塑料制品消费量快速上升,造成新的资源环境压力,新政策由势而出。
从「限塑令」至「禁塑令」,政策在三个阶段呈现出宏观向微观、由指导性政策向强制性政策发展的特点,可降解塑料产业迎来发展蓝海。2022 年以来全球首个「限塑令」发布叠加两会最强音,可降解材料产业迎风起势。
2007 年国务院办公厅出台首个「限塑令」,在全国范围内禁止生产、销售和使用超薄塑料袋,实行塑料袋有偿使用制度。但随着互联网的普及,电商和外卖行业快速兴起,对应的快递包装与一次性餐饮具需求猛增,为限塑带来了新压力。
2017 年,全生物降解材料入围国家「十三五」材料计划。
2019 年,国家发改委鼓励生物可降解塑料及其系列产品的开发、生产与应用。
2020 年,国家发改委、生态环境部公布《关于进一步加强塑料污染治理的意见》,提出了到 2020,到 2022,以及到 2025 年的分阶段实施目标,限制部分塑料制品的生产销售和使用,推广应用替代产品,加强塑料废弃物的回收和清运。
2021 年,各省市及其下属部门针对「十四五」对资源节约及环境保护方面的要求,不断完善地方限塑政策。
2022 年,国家积极出台政策鼓励生物可降解塑料的使用和推广,明确提出加强生物材料的研发力度,促进绿色低碳技术发展及可降解材料制品的替代应用。
*政策推进
2015 年 12 月,欧盟启动循环经济行动计划,主张构建可持续产品,确定了塑料作为七个关键产品领域之一,并明确推动废弃物减量增值,减少对境外废弃物处理的过度依赖。
2015 年时,有 55 个国家和地区对一次性塑料的使用进行了限制,到 2022 年,这一数字已经达到 123 家,增幅达 124%。
2018 年 1 月,欧盟通过《欧盟塑料战略》,旨在改变欧盟塑料产品的设计、生产、使用和回收方式。
2019 年 2 月,荷兰、法国等国家联合欧洲 80 多个组织(政府、公司、非政府组织和商业协会等)发布《欧盟塑料公约》,并试图组织构建全球塑料公约网络。
到 2021 年,全球塑料公约网络已有 10 个国家公约,2 个地区公约。
2022 年 3 月,第五届联合国环境大会上,175 个国家和地区的代表通过了《终止塑料污染决议(草案)》,将在 2024 年底前完成首个全球「限塑令」。
为解决塑料污染问题,各界皆在寻找可持续方案替代传统塑料。如何找到与发展最契合的材料?我们审视市面上的各类替代材料,发现可降解材料是最理想的选择。
目前,传统塑料的替代方案有传统非石化材料(如玻璃、陶器、金属、纸等)和生物可降解材料,而在生物可降解材料中,生物基可降解材料具有类似塑料的物理和机械性能,结合了传统塑料的优点,同时又兼备白色污染难降解,增排温室气体这两个传统塑料最容易被诟病之处的解决方案——可降解,当之无愧成为传统塑料最重要的替代方案。
而伴随着可降解材料的出现,各界对「伪降解」概念有更严苛的审视。如 PLA(聚乳酸)作为如今广泛被使用的塑料的替代品,对降解环境的要求较为严苛,且最终无法达到 100% 的完全降解,因此尽管 PLA 存在许多材料优势,但逐渐在降解程度上受到了一定的质疑。
可降解材料发展中存在的阻碍
在生产制造环节存在困境:成本过高。众所周知可降解材料符合绿色环保标准,其量产的重要条件除了需要技术成熟外,原材料的成本也需要在合理范围内。现阶段主要可降解材料成本过高,替代进程阻碍大,导致应用范围有限,成为其发展的「瓶颈」。
在材料使用环节存在困境:伪降解以假乱真。目前可降解塑料在餐饮的应用最高,但由于可降解塑料的成本高、技术难度大,同时目前相关标准对可降解塑料的概念不明确,部分制造商偷梁换柱,导致产品无法真正实现完全降解,无法贯彻落实绿色环保。
在处理回收环节存在困境:不具备成熟的可降解条件。目前我国可降解塑料无法实现单独的 100% 降解处理,不具备或不完善降解条件、降解速率、降解环境,此时其与不可降解塑料并无区别,无法解决「白色污染」问题,可降解材料全周期体系无法实现真正的闭环,阻碍其广泛应用。
相较之 PLA 和 PBAT(聚己二酸)等材料,我们洞察出 PHA 有着更优异的降解性能。然而,由于技术壁垒和产品价格较高,事实上 PHA 并没有得到大规模的推广与使用。
PHA 是一种天然的生物基材料,由微生物利用油脂或者淀粉生成。该材料不仅具有优异的气体阻隔性、耐热性等材料物理性能,还能够在自然与多种人工条件下实现生物降解,尤其是能够在海洋环境下实现生物降解。PHA 在降解性及应用面上均更优,且碳中和得分最高,为实现「碳中和」并减少塑料污染提供独特的解决方案。
降解性
PHA 是唯一能真正在海洋和土壤中实现 100% 降解的材料,其降解产物是人类天然存在的能量分子,具备环境友好属性。
PHA 具有良好的生物性能。如生物可降解性、热塑性、非线性光学性能、生物相容性、气密性和压电性能;被广泛应用于化工、包装、医疗、农业、日用、军工等领域,得益于其良好的生物相容性,PHA 在高附加值的医疗领域的应用相对于其他材料更为商业化,可以作为医学和治疗应用的生物植入材料。
PHA 可以与其他材料共混实现更好的物理性能。由于 PHA 在各种自然及人工环境下均具有良好的降解性,生产其他各类可降解材料的企业正积极尝试将材料与 PHA 共混,以达到在较高降解性的同时拥有更好的物理性能的目的。
其他可降解材料如 PLA,需要工业条件的堆肥与厌氧发酵将其水解为低聚物,才能实现生物降解。我国在发展堆肥与厌氧发酵设施方面却是任重道远,困难重重。在这样的背景下,无需专门的堆肥或厌氧发酵处理即可降解的 PHA 无疑能大幅降低塑料处理的压力。
政策背景与行业趋势
国内限塑政策相继出台
国际携手限塑行动
可降解材料
PHA 的可持续特性
“目前,河南已有可降解塑料产业链企业35家(含上中下游)。”河南省工业和信息化厅消费品工业处处长仝宝琛说,河南省可降解材料生产在濮阳、周口、漯河、鹤壁、南阳等地已经具备较好基础,上游基础原料、中游材料合成改性及终端制品领域均具有一定优势,初步形成了较为完整的产业链,拥有周口金丹、开祥化工、济源恒通、濮阳龙都天仁、漯河中科新材、鹤壁特创生物和南阳金碧等一批规模企业,可以为可...
随着消费者环保意识的提升,对环保产品的需求也在不断增加。食品、医药、零售等行业对具有良好环保性能的塑料袋的需求尤为突出。这些行业不仅关注产品的功能性,还越来越注重其环保属性。因此,降解塑料袋在这些领域具有广阔的市场前景。 降解塑料袋市场竞争较为激烈。目前市场的主要参与者包括BioBag、Walki Plastiroll Oy、RKW Group等国际品牌,以及...
近年来,随着人们消费方式的变化、新兴领域的快速发展、新冠疫情对一次性医疗及防护用品需求的增加,一次性塑料制品年废弃量超过 2000 万吨,是造成塑料污染的主要来源。2020 年,我国塑料用量为 9087.7 万吨,废弃量约为 6000 万吨。其中,40% 是一次性塑料制品,如塑料包装袋、农业塑料薄膜、快餐盒、饮料瓶等。 当前影响人类可持续发展...
自2020年的春风吹拂下,可降解塑料行业迎来了前所未有的发展机遇。PBAT和PLA等材料,作为行业的佼佼者,其产业规模在政策的推动下实现了质的飞跃。在2021至2022年期间,有关部门出台了一系列密集的政策,不仅为可降解塑料产业的发展指明了方向,还确立了发展的主要基地。众多企业纷纷抓住这一发展机遇,积极规划和建设新的生产装置,但随之而来的是对市场过剩的担忧。 ...