自2020年9月國(guó)家提出2030年實(shí)現(xiàn)“碳達(dá)峰”與2060年實(shí)現(xiàn)“碳中和”的“雙碳”目標(biāo)以來，時(shí)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(wú)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(rèn)為是“環(huán)?！薄ⅰ熬G色”的生物降解塑料得到了越來越多的關(guān)注，正在進(jìn)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(píng)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(biāo)識(shí)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(wú)機(jī)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(wú)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(gè)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(jìn)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(tuán)隊(duì)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(wú)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(yuǎn)遠(yuǎn)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(shí)現(xiàn)“負(fù)碳”，是當(dāng)之無(wú)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(zhǎng)過程中會(huì)吸收大氣中的二氧化碳(CO2)，相當(dāng)于從大氣中除去了一部分的二氧化碳，這時(shí)，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(dāng)于被“封”在了該產(chǎn)品里，且整個(gè)產(chǎn)品壽命期內(nèi)都會(huì)保持二氧化碳的儲(chǔ)存狀態(tài)。即使在加工制備、合成轉(zhuǎn)化階段會(huì)產(chǎn)生部分的碳排放，但這部分碳排放往往會(huì)被植物生長(zhǎng)過程中吸收的二氧化碳所抵消。因此，生物基塑料在減少對(duì)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(dú)特優(yōu)勢(shì)。

那么如果都是化石基呢？可降解塑料和不可降解塑料又會(huì)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(duì)偏低。

該研究認(rèn)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(píng)判環(huán)境影響的唯一維度，把問題放回現(xiàn)實(shí)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(duì)于水資源的需求也較高，生產(chǎn)效率遠(yuǎn)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(zhǎng)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(dá)到1150萬(wàn)公噸，而生物基可降解塑料PLA的產(chǎn)量將僅達(dá)到380萬(wàn)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(wú)法為減少碳排放做出大的貢獻(xiàn)，甚至還會(huì)造成更高的能耗。[4]

現(xiàn)實(shí)中生物基可降解塑料能否達(dá)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(huì)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(yùn)輸和加工過程等。因此**在國(guó)際環(huán)境法中心（CIEL）的報(bào)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(wú)法實(shí)現(xiàn)降解，且現(xiàn)在國(guó)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(biāo)準(zhǔn)，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(xué)聯(lián)合中國(guó)石化最新發(fā)布的報(bào)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(jì)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(jìn)入環(huán)境（3.10%）。

這主要是因?yàn)?，生活中常用的可降解塑料（塑料袋、餐具、吸管等）?jīng)常會(huì)跟其他垃圾一起被丟器，混合進(jìn)入垃圾焚燒、填埋設(shè)施?，F(xiàn)階段，一方面我國(guó)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(huì)被當(dāng)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(yùn)行時(shí)間周期遠(yuǎn)短于目前可降解塑料所需的降解時(shí)長(zhǎng)，導(dǎo)致設(shè)施已經(jīng)運(yùn)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(píng)價(jià)與政策支撐研究報(bào)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(gè)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(yuǎn)遠(yuǎn)高于侯冠一團(tuán)隊(duì)呈現(xiàn)的結(jié)果。根據(jù)上述清華大學(xué)的報(bào)告，1kg的PLA光是在填埋設(shè)施的CO?排放當(dāng)量高達(dá)為3.1kg，而侯冠一團(tuán)隊(duì)計(jì)算得到1kg的PLA全生命流程總排放僅0.6kg二氧化碳當(dāng)量，二者有5倍的差距。

因此，**我們?nèi)孕枰?jǐn)慎考慮生物降解塑料的使用場(chǎng)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(huì)被焚燒或填埋，那么需要更加謹(jǐn)慎推廣，以避免在付出巨大成本后無(wú)法取得良好的減碳和環(huán)保效果。又比如通常來說會(huì)被遺棄在農(nóng)田里、大多會(huì)自然降解的農(nóng)業(yè)地膜，可以進(jìn)一步了解降解機(jī)理及影響，在科學(xué)評(píng)估其環(huán)境安全性和可控性后推廣。在生物降解塑料這個(gè)賽道越來越“熱”的時(shí)候，政府更應(yīng)該嚴(yán)格做好把關(guān)，防止產(chǎn)能盲目擴(kuò)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(píng)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(guó)材料進(jìn)展, 2022, 41(1):16.

[3] 清華大學(xué), 中國(guó)石化. 可降解塑料的環(huán)境影響評(píng)價(jià)與政策支撐研究報(bào)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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