生物塑料在欧洲生物经济中的作用

中国科学院, 2012-03-21

虽然进行了积极地努力以减少正在使用的包装和材料的数量，但是全球对塑料的需求还是在持续增长。从可再生原料中生产塑料比从石化原料中生产生物燃料更具市场前景，可以减少温室气体排放并降低人们对于石油和天然气的依赖。　 

英国国家生物可再生能源、燃料及材料中心（NNFCC）的John Williams教授指出，生物塑料行业目前正在快速增长，在这种需求增长下，预计到2030年生物塑料将占全球生物塑料市场的10%。

生物塑料行业是具有创新前景的，应该通过合理投资和前瞻性立法来支持该行业的发展。但是如果没有规定的目标，该如何推动市场呢？这就需要通过政府投资，例如欧洲生物经济战略与行动计划正在帮助打破该行业面临的困难，但是只有品牌拥有者才能真正推动其发展。消费者越来越意识到产品和包装的碳足迹，像可口可乐、百事可乐等品牌也正在利用这一点来推动生物塑料的增长。

生物塑料可以大致分为两种，基于自然的聚合物，如淀粉和纤维素，另一种是由单体拼凑起来的合成聚合物为基础的生物塑料，像是乳酸等。目前正在引起行业关注的是这些合成聚合物产品。

复杂分子如糖或淀粉发酵为单体可以产生种类繁多的化学品，其中有很多是难以通过使用石化路线生产出来的。乳酸就是一个很好的例子。当乳酸聚合为聚乳酸（PLA）后，这种聚合物适用于制造餐具、包装盒甚至地毯等。在饮料和燃料生产中发酵乙醇是众所周知的，但是很少有人知道它还可以作为生产生物塑料的平台。乙醇可以转化为乙烯，然后可以聚合为聚乙烯或转化为乙二酸用于生产聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）的瓶子。

生物基聚乙烯目前仍然占据主导市场，占2010年生物塑料生产的三分之一。但是该行业是具有多样性的，大量的新聚合物生产正在显著增长。例如，聚羟基烷酸（PHAs）就是一种通过发酵糖或脂肪生成的特殊聚合物，能够作为包装材料是由于其良好的防潮性和对香味的阻隔性。

发酵技术的不断进步正在创造新的机会，从而更具成本效益地从可再生资源中生产生物塑料。发酵行业目前依赖于糖和淀粉，原料主要是农作物如甘蔗和玉米，但在未来将会进行转变从农作物残留物中生产糖，例如稻草、生物质作物甚至生活垃圾等。

日益增长的生物塑料在未来的欧洲生物经济中将起到关键作用，研究人员也将不断努力找寻更有效和可持续的方法使用有限的资源。