自2020年9月國家提出2030年實現(xiàn)“碳達峰”與2060年實現(xiàn)“碳中和”的“雙碳”目標以來，時間過去兩年有余。在這兩年里，綠色低碳發(fā)展理念逐漸深入人心。在生活中，生物降解塑料袋和無紡布袋逐漸替代了一次性塑料袋，生物降解塑料餐具逐漸替代了一次性餐具。被認為是“環(huán)保”、“綠色”的生物降解塑料得到了越來越多的關(guān)注，正在進入人們生活的方方面面。

然而，以生物降解塑料替代傳統(tǒng)塑料，帶來的環(huán)保收益到底有多大？生物降解塑料，是良好的一次性塑料產(chǎn)品替代方案嗎？擺脫塑縛帶你從碳減排的角度，從產(chǎn)品的全生命周期評估，用數(shù)據(jù)揭曉答案。

(資料圖片)

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塑料分為哪些種類？

首先，我們需要明確塑料的種類，下表列舉了部分較為常見的塑料：

按降解性能來分，塑料可以被分成不可降解的傳統(tǒng)塑料和可降解塑料。根據(jù)《可降解塑料制品的分類與標識規(guī)范指南》中的定義，可降解塑料指的是能在自然界、特定堆肥化條件或厭氧消化條件下，由微生物作用最終完全降解變成二氧化碳或/和甲烷、水、礦化無機鹽以及新的生物質(zhì)（如微生物死體等）的塑料。其中降解條件為需氧生物降解的可降解塑料就是生物可降解塑料。

在可降解塑料中，又可根據(jù)原料成分來源分為化石基可降解塑料和生物基可降解塑料，其中化石基可降解塑料是以化石能源為原料生產(chǎn)，產(chǎn)品主要類型包括 PBAT、PBS 等類型；生物基可降解塑料主要是以玉米、秸稈等生物基材為原料生產(chǎn)，主要包括 PLA、PHA 等類型[1]。

需要注意的是，即使化石基生物降解塑料是以化石能源為原料生產(chǎn)的，但因其可以徹底被微生物降解，所以依然叫“生物降解塑料”。而生物基的不可降解塑料即使含有“生物”二字，因其不可降解的特性，也依然無法被歸為生物降解塑料。

圖丨《餡餅還是陷阱：關(guān)于生物可降解塑料的10個Q&A》

理論上**，生物降解塑料的碳****排放和能耗是否更低？**

明確了塑料的降解性能和原料，我們將能進一步理解下圖不同塑料材質(zhì)的排放和能耗，先看以下兩張圖，來源于侯冠一團隊2022年1月發(fā)表的研究《生物降解塑料產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀與未來發(fā)展》[2]。

圖中分別列舉了化石基不可降解塑料:高密度聚乙烯(HDPE)、 低密度聚乙烯(LDPE)；生物基不可降解塑料： 生物基聚乙烯(Bio-PE)、；生物基生物降解塑料PLA、PHA和化石基生物降解塑料PBAT、PPC這幾種塑料在全生命周期中所消耗的非可再生能源（包括原油、 原煤、 天然氣等）和碳排放。

圖丨生物降解塑料產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀與未來發(fā)展

**這份研究結(jié)論表明，無論能否降解，生物基塑料使所消耗的能源、所產(chǎn)生的碳排要遠遠低于化石基塑料。**如果使用能耗最低的生物降解PHA塑料替代不可降解的PE，能節(jié)省近70%能耗。此外，PLA幾乎能算是“碳中和”產(chǎn)品，PHA還能實現(xiàn)“負碳”，是當之無愧的綠色塑料。

原因在于，大多數(shù)生物基塑料的原料來自于玉米、甘蔗或其他植物，植物生長過程中會吸收大氣中的二氧化碳(CO2)，相當于從大氣中除去了一部分的二氧化碳，這時，如果使用這些吸收了二氧化碳的植物來生產(chǎn)生物基塑料，二氧化碳相當于被“封”在了該產(chǎn)品里，且整個產(chǎn)品壽命期內(nèi)都會保持二氧化碳的儲存狀態(tài)。即使在加工制備、合成轉(zhuǎn)化階段會產(chǎn)生部分的碳排放，但這部分碳排放往往會被植物生長過程中吸收的二氧化碳所抵消。因此，生物基塑料在減少對有限化石資源的依賴和減少溫室氣體排放方面具有優(yōu)于化石基塑料的獨特優(yōu)勢。

那么如果都是化石基呢？可降解塑料和不可降解塑料又會有什么差別？從圖中得知，可降解的PBAT和PPC這兩種材料的能耗要高于不可降解的PE，碳排放相對偏低。

該研究認為，使用生物基可降解塑料替代傳統(tǒng)塑料，能有效減少能耗和碳排放，帶來較好的環(huán)境效益。

然而碳排放不是評判環(huán)境影響的唯一維度，把問題放回現(xiàn)實中看，生物來源的物質(zhì)不穩(wěn)定，產(chǎn)量受限，而且占用大量土地，對于水資源的需求也較高，生產(chǎn)效率遠趕不上人工合成的物質(zhì)。這可能也是相比于生物基可降解塑料，**化石基可降解塑料產(chǎn)能迅速增長的原因：**根據(jù)現(xiàn)有建設(shè)和規(guī)劃情況來看，化石基可降解塑料之一的PBAT在2025年的產(chǎn)量將達到1150萬公噸，而生物基可降解塑料PLA的產(chǎn)量將僅達到380萬噸[3]。

但如果使用化石基可降解塑料（而非生物基可降解塑料）替代傳統(tǒng)塑料，將無法為減少碳排放做出大的貢獻，甚至還會造成更高的能耗。[4]

現(xiàn)實中生物基可降解塑料能否達成良好的減碳效應(yīng)？

雖然使用生物基原料能夠減少與化石原料生產(chǎn)相關(guān)的碳排放，但是將生物原料加工成塑料的過程也會產(chǎn)生其他顯著的碳排放來源，比如土地利用改變，工業(yè)化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的農(nóng)藥、化肥的大量使用，以及收割、運輸和加工過程等。因此**在國際環(huán)境法中心（CIEL）的報告《塑料與氣候》[5]中，將生物基塑料或生物可降解塑料定義為“虛假的解決方案”，**要么未能緩解塑料生命周期的溫室氣體影響，要么可能加劇此類影響，并可能加劇其他環(huán)境影響和健康影響。

何況，生物基可降解塑料在某些環(huán)境下（如淡水或海洋）無法實現(xiàn)降解，且現(xiàn)在國內(nèi)的生物質(zhì)堆肥處理設(shè)施暫未跟上生物降解塑料降解的標準，絕大多數(shù)生物降解塑料依然在使用傳統(tǒng)的焚燒或填埋處理。

清華大學聯(lián)合中國石化最新發(fā)布的報告指出[3]，廢棄可降解塑料制品目前主要流向受控焚燒和衛(wèi)生填埋（合計約占96.77%），剩余不到4%的廢棄可降解塑料分別流向廚余垃圾工業(yè)堆肥（0.001%）、廚余垃圾厭氧發(fā)酵（0.006%）、泄露進入環(huán)境（3.10%）。

這主要是因為，生活中常用的可降解塑料（塑料袋、餐具、吸管等）經(jīng)常會跟其他垃圾一起被丟器，混合進入垃圾焚燒、填埋設(shè)施。現(xiàn)階段，一方面我國已有的末端垃圾分選設(shè)施難以將可降解塑料和傳統(tǒng)塑料分開，導(dǎo)致可降解塑料往往會被當成普通塑料去焚燒或填埋；另一方面，生物質(zhì)處理設(shè)施的運行時間周期遠短于目前可降解塑料所需的降解時長，導(dǎo)致設(shè)施已經(jīng)運行完畢，但其中的可降解塑料還未得到完全降解。

圖丨可降解塑料的環(huán)境影響評價與政策支撐研究報告

然而，此前研究的結(jié)論，即“生物降解塑料碳排放低于傳統(tǒng)塑料”，是基于“生物降解塑料受到妥善處理”這個前提得出的。如果生物降解塑料垃圾在后端被焚燒或填埋，產(chǎn)生的碳排放要遠遠高于侯冠一團隊呈現(xiàn)的結(jié)果。根據(jù)上述清華大學的報告，1kg的PLA光是在填埋設(shè)施的CO?排放當量高達為3.1kg，而侯冠一團隊計算得到1kg的PLA全生命流程總排放僅0.6kg二氧化碳當量，二者有5倍的差距。

因此，**我們?nèi)孕枰斏骺紤]生物降解塑料的使用場景和應(yīng)用領(lǐng)域。**比如生活領(lǐng)域應(yīng)用最多的可降解塑料袋、餐盒、一次性餐盒，通常會被焚燒或填埋，那么需要更加謹慎推廣，以避免在付出巨大成本后無法取得良好的減碳和環(huán)保效果。又比如通常來說會被遺棄在農(nóng)田里、大多會自然降解的農(nóng)業(yè)地膜，可以進一步了解降解機理及影響，在科學評估其環(huán)境安全性和可控性后推廣。在生物降解塑料這個賽道越來越“熱”的時候，政府更應(yīng)該嚴格做好把關(guān)，防止產(chǎn)能盲目擴張，引導(dǎo)生物降解塑料健康發(fā)展。

參考資料

[1] 上海浦東益科循環(huán)科技推廣中心. 可降解塑料應(yīng)用效果評估綜述

[2] 侯冠一, 翁云宣, 刁曉倩,等. 生物降解塑料產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀與未來發(fā)展[J]. 中國材料進展, 2022, 41(1):16.

[3] 清華大學, 中國石化. 可降解塑料的環(huán)境影響評價與政策支撐研究報告

[4] David Fickling. Biodegradableplastics May End Up Doing More Harm Than Good

[5] CIEL.Plastic & Climate: The Hidden Costs of a Plastic Planet.2019:24.

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編輯：擺脫塑縛

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