生物塑料挑战市场 新法从垃圾转化塑料

人气 28
标签: ,

【大纪元8月6日讯】(大纪元记者冯静综合编译报导)多年来,农业和石化产业之间一直在强烈地争夺塑料市场。最近日本电器巨人之一的NFC公司声称,研发生物塑料接近重大突破,但《商业周刊》(BusinessWeek)质疑,生物塑料比传统的石化塑料至少多出两倍的成本,而且是否对环境有益尚无定论。目前科学家开始转向从垃圾废物中,譬如从二氧化碳、橙子皮、鸡毛等提取或转化基本的塑料成分,制作“绿色”聚合物。专家称,现在的情形几乎相同于一百年前控制塑料市场的竞争,只是此时的竞争性质完全不同。

从庄稼制作塑料

世界上有许多公司和机构都在进行从庄稼制作塑料的研究,NEC就是其中一个。

在NEC的一个研究室,研究员伊季(Masatoshi Iji)正在指示一位助理用匙子舀起麦色纤维灌入一个漏斗,落进一个鞋盒大小的烤箱中,然后变成一种类似牙膏的黏状物质,在放入水槽后几秒钟,这种浆糊冷却变为塑料。至少看起来或感觉有点儿像塑料。

《商业周刊》最近报导说,伊季发明的塑料不是由石化制成的产品、而是几乎整个采用玉米和类似大麻的植物纤维制作的。与许多由矿物燃料制作的塑料不同的是,伊季的生物塑料是可分解的。51岁的伊季表示:“分解的快慢取决于产品,但我们可使它在七、八年后分解”。

尽管生物塑料的技术已取得长足发展,但由庄稼和其它自然资源制作的生物塑料或聚合物尚未达到所宣传的效果。一位早期生物塑料促进者亨利‧福特(Henry Ford)采用大豆制作汽车零件,但在二次大战爆发时放弃了,而其它汽车制造商,譬如丰田和马自达,制作的生物塑料只用于制造备用轮胎的盖子和其它非主要零件。今天,生物塑料仍然只是全球1300亿美元塑料商业的一小部分,估计占不到每年塑料总产量的5%,而这些生物塑料仍然只被用为短期目的,譬如食品包装和一次性器具。

伊季1990 年从一个小塑料厂来到NEC实验室后,他的第一个工作是改善塑料的回收技术,但很快失败了。他说:“我意识到无论采用多好的回收技术,用过的塑料从未能达到100%的再循环”。他责备阻燃剂和其它添加剂使塑料更抗热和更具耐久性,而且更加污染环境。在90年代中期,伊季开始秘密试验无毒阻燃剂。在二年内,他显示一个模型给他的上司,并得到资助来研究生物塑料。

生物塑料能赚钱吗?

目前使用的大多数生物塑料是由生物质与石化原料混合而成的塑料,那是因为用于家电的只含生物材料的塑料经常太易碎或易燃。伊季增加了麻纤维,一种具有微小颗粒的自然硬化和阻燃剂,以使基于玉米的聚乳酸(polylactic)材料更强。伊季说,目的是增强那些材料,以致生物塑料最终能使用在电视、计算机和芯片上。

但生物塑料是否有利可图?或它只有益于环境或政府决策等公共关系?近年上升的油价已使生物塑料更具吸引力。虽然如此,随着常规塑料价格的攀升,NEC可能支付额外费用来采用生物塑料。

NEC不是第一个在产品中使用生物塑料的日本技术公司,而富士通和索尼则是最初使用生物塑料的日本公司。但NEC决定继续开发。NEC预言,到2010年,10%的产品将含有生物塑料。可是迄今为止,NEC还是保守地使用生物塑料,三年前在手提式电脑上插入一个由生物塑料制成的空无线卡端口,而去年则用于手机外壳。一个原因: 费用。生物塑料比传统基于石油的塑料至少多出两倍的花费。

不过NEC董事们仍然相信他们的生物塑料技术是在突破的边缘。他们对生物塑料的选择从不同方面都反映出整个产业在转向制作更为环保的电子产品。目前每个高尖技术制造商都在有益生态环境的创新改革上投入资金。这个情形与以前这些公司受到环境保护者抨击的时候不同,这些环境保护者经常因废弃的计算机、打印机和电视机堆满有毒废品处理场而对这些公司发出警报。日本制定了新的回收法律和生物塑料指南,欧洲和其它国家则加强对毒性物质的限制,这些条例使得公司必须为各自的行为负责。

生物塑料是否对环境有益?

生物塑料是否对环境有益尚无定论。伊季认为,如果材料迅速分解,它们是比基于石油的塑料更为绿色的选择,它会减少环境污染。不过一位达特矛斯学院教授杰格罗斯(Tillman Gerngross)发表论文声称,因为生物塑料源于植物,它通常比传统塑料的制作须要更多的能量来处理,他说:“一般人认为,生物塑料有益于环境。这一观点是不正确的”,实际上它“不解决任何环境问题,还会加剧空气和水的污染。”

另一种批评是:就像生物燃料一样,生物塑料由庄稼制作存在伦理问题。联合国估计,全世界有8.54亿人民在饥饿之中,难以想像,肥沃的土地将被用于制作电视和个人计算机,而不是生产粮食以解决饥饿问题。

生物塑料将为饥饿的寄生虫提供食料?

一位读者评论说,生物塑料用于汽车零件忽略了一个重大的问题,老鼠有可能吃掉汽车上由大豆和其它可食材料制作的塑料导线和其它零件。人们需要投入某种材料以阻止老鼠或昆虫吃零件!

多年来这是驾车者的共同怨言。诚然,如果某一饥饿的寄生虫咀嚼1000美元的环保新平面电视,当然会使人相当恼火。

从垃圾中提炼生物塑料

国际先驱论坛报报导,大多数生物塑料是从植物,譬如从玉米、大豆、甘蔗和草中提取,但科学家最近转向垃圾,譬如二氧化碳、橙子皮、鸡毛、橄榄油、土豆皮等,努力从中制造所谓的绿色聚合物,从垃圾中提取基本的塑料成分。

康奈尔大学的化学家杰夫‧考茨(Geoff Coates)是一位制作绿色聚合物的佼佼者。考茨的实验室几乎占据康奈尔大学Spencer T. Olin实验大楼的整个第五层楼,这是他发现把二氧化碳变成聚合物的催化剂的地方。考茨与一名前研究生斯科特‧亚伦一起建立了称为Novomer的公司,并与几个公司联合规划,计划把工厂排放的二氧化碳转移到毗邻设施中变成塑料。

生物合成物材料的制作始于1913 年,当时法国和英国的科学家申请了含大豆成分的塑料专利。普度(Purdue)大学农业和生物工程学教授伯纳‧陶(Bernard Tao)声称:“在农业和石化产业之间一直在强烈地竞争,赢取聚合物市场”。

陶说,先前地球有大量的石油,但今天的情形已大不相同。石化塑料“也不必等待生长季节”,但发展生物塑料则有季节性问题。同时生物塑料还有其它问题,比如水的渗透性。大豆塑料不防水,而石化塑料的渗透性则相对较好,陶解释说:“大多数生命系统需要水。”

因此石化燃料行业迅速控制了塑料市场。现在,基于农业的塑料已回到这场竞赛中。更有甚者,由考茨和其他人开发的催化剂类型,又打开了一个商业上可行的通过二氧化碳制造塑料的全新通途。

考茨表示,混合二氧化碳与环氧化物的想法已有一百年,而关键是发现正确的催化剂,为二氧化碳和环氧化物的结合打开一条路。

绿色聚合物企业目前似乎到处涌现。荷兰公司Rodenburg BioPolymers采用土豆废物制作塑料;位于波士顿的Metabolix公司则研发出一种大肠杆菌,在其体内就能够生长出制造塑料所需的聚酯的自然形式。

陶指出,历史在某种程度上是重复的。针对生物塑料,他说:“[现在的情形]几乎相同于一百年前控制塑料市场的竞争”。“只是此时的竞赛完全不同。”

资料来源:《商业周刊》、国际先驱论坛报、BioPlastics网站
(http://www.dajiyuan.com)

相关新闻
环保者批南非海滩防鲨网威胁生物
中国实施比照欧洲汽机车排放新标准
学校节能节水减废有成 CO2减量将成环教主轴
环保团体拟邀高尔访台 暖化议题渐受关注
如果您有新闻线索或资料给大纪元,请进入安全投稿爆料平台
评论