如何在循环经济背景下发挥生物降解材料的应用价值?

2022-12-13 14:47
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PART 1 欧盟关于生物塑料的政策框架是否在反对生物降解材料的使用?





欧盟最近出的《生物基、可生物降解和可堆肥塑料的政策框架》,是在正确的引导生物降解材料的使用,而不是在反对生物降解材料的使用。




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生物降解材料需要有序发展


人类在传统塑料上百年的发展,埋下了很多隐患。现在为什么会有几十亿吨的塑料残留在大自然,残留在海洋中? 就是因为以往100年没有规范塑料发展的后果。那么在生物塑料发展初期,如果规范地进行发展引导,那么在未来几十年后,人类的子孙后代就会发现,先辈当年发展生物降解塑料是有序的,是有科学背景依据的。所以,才会有这样的一个政策框架背景。这个框架,正是在引导生物降解材料朝着一个正确方向去有序发展。

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生物降解材料发展需要正本清源


在《框架》中,作为生物塑料的主要倡导者,欧盟认可生物塑料、生物降解材料、以及可堆肥材料的发展,比传统石油基塑料更环保,而且生物降解材料在很多场景上的应用也证明了是对环境有益的,这几乎已经是全球共识。

但是,如果大部分消费者都不清楚生物降解塑料环保体现在哪里,益处在哪里,就会导致一些无需的发展。因此需要正本清源,所以欧盟提出了这个政策框架,而这个框架的大背景是欧盟颁布《循环经济法令》。所以,我们需要在循环经济法令的大背景下,来谈《生物基、可生物降解和可堆肥塑料的政策框架》。

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减量、重复使用、回收再利用是塑料垃圾污染治理的重要方法


根据循环经济法令,塑料垃圾污染治理的根本方法是减量。因为人类的发展已然不可能杜绝塑料,所以**个方法就是减量(reduce),能减则减,能不用就不用。第二个方法是再利用,重复使用(reusing)。比如说购物袋,你为什么要用一次性购物袋,购物袋为什么不用十次或更长时间呢?

第三个方法是循环再利用、回收再利用(recycling)。例如矿泉水瓶废弃回收后,可以成为再生纤维做服装,服装再生纤维回收后可以做托盘。不过recycling 的应用是在不断降级的,物理回收循环的次数越多,代表着品质不断的降低,循环圈也就越来越小。当然从技术角度来说,有些化学回收可以让回收的原料品质能达到像新料、原生料那样优秀,现在也是热门发展路线之一。

总之,循环经济的思想就是与其当成无价值的垃圾废弃,不如回收,当成一个有经济效益的产品来用。

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欧盟反对的不是生物降解塑料,而是资源浪费


除部分不可降解的生物基材料以外,生物降解塑料一般都是可堆肥的塑料,也就是不回收了。

其一,欧盟担心全面推广生物降解塑料会让消费者误以为整个社会发展趋势仍然走用完即弃(disposable)这条老路。尽管生物降解产业并未鼓励垃圾乱扔,生物降解也不一定要做成用完就扔的产品,但是如果不加以引导,就很容易误导消费者。导致很多人以为生物降解产品扔掉就会不见了,很环保。事实上生物降解产业并不没有推崇乱扔垃圾,而是推崇与厨余垃圾一起堆肥,以反哺农业。

其二,为了能够在半年内快速降解,大部分的生物降解制品设计的使用寿命短、机械性能会快速劣化,不但不能回收(因为被生物降解了),而且混入传统塑料中还影响传统石油基塑料的回收。而欧盟推崇循环再利用,多次使用。如果生物降解材料只适用在用完即弃的产品,比如衣服用完即弃,水杯用完即弃,餐具用完即弃,虽然产品可以生物降解,但不符合欧盟推崇的多次使用的概念。当然一些生物基不可降解材料并不存在这个问题。

其三,现阶段,生物降解材料成本仍然很高,花费的资源很多,如果大量产品都用完即弃,在经济上是不可行的,有资源不集约的缺点。因此,欧盟担心生物塑料的大规模发展会影响实行资源集约的发展大战略。地球就这么大,资源就这么多,需要我们节约资源,这是符合人类发展趋势的。

图片(图:PLA可重复使用的餐具)

所以,欧盟《框架》的深层含义是生物塑料的发展不要影响建设资源集约型社会。欧盟反对的不是生物降解塑料,而是资源的浪费。

事实上,生物塑料、生物降解材料,可堆肥塑料不但不应该影响这三项,还应该主动让这三项在塑料污染治理上发挥主要作用。因为塑料污染问题主要还是“存量问题”,也就是大自然中目前已经存在了几十亿吨已经被废弃的传统塑料,这已然无法通过发展新型塑料来解决了,我们中国的老话讲“解铃还需系铃人”,这种污染必须让传统塑料产业界通过减量、回收、再利用来解决它。

除了解决塑料污染的存量问题以外,人类社会还应该思考如果解决“增量问题”。到了2050年,世界人口将增加到100亿,塑料用量在现有的4.5亿吨/年的基础上可能还会增加一倍。单靠上述三项手段是否就真的完全解决这些问题了呢?

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据欧盟公布的数据显示,相较于纸张、钢铁分别有58%跟90%的回收使用比例,欧盟每年消费高达7000万吨的塑料中只回收了14%。而有将近1/3的塑料包装,没有进入回收系统,而是直接流入到大自然……欧盟只要把塑料回收率从14%提到24%,就会减少700万吨塑料污染。在这种情况下,提升回收比例显然会立即减少了塑料垃圾污染,但是有没有办法提升到34%、44%或者更高呢?欧盟也很清楚这显然不现实。


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在减量、再利用、再循环发挥不了作用的地方,用生物塑料来弥补


那么哪些地方是减量、再利用、再循环发挥不了作用的地方呢? 欧盟针对其2300万吨/年的塑料包装材料做过系统的设计。

首先是回收可能性小的小部件塑料材料,这类塑料产品占据了塑料包装消费量的10%左右,主要是所有小于40-70mm的物件,如瓶盖、糖果纸、袖珍瓶等。这些产品回收可能性小,以往大部分可能是流落到大自然中了,这类塑料**通过重新设计的方式减少使用。

其次是复合材料,主要包含各种材料层压形成的复合包装,这些占据了包装塑料消费量的13%左右,这些材料由于复合后难以分离,几乎无法回收,以往主要是通过填埋和焚烧来解决。这些复合材料之所以要复合,通常是考虑塑料的功能性,因此无法通过简单的减量来解决,或许可以少部分使用回料,但最终还是要通过其他技术创新手段来解决。

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再则就是一些非常规的材料,由于材料自身的问题,欧盟早在几十年前就在引导禁用,比如容易产生毒害的PVC、PS,EPS等,这些材料全球都在积极寻找替代品,但时至今日仍然占据了10%的塑料包装消费量。特别是EPS,回收难度大,很多就直接流落到大自然中了。这些就只能用更优质的塑料来替代,其中如果有合适的生物基材料或者生物降解材料,自然不会被拒绝。

最后就是占比高达50%以上的食品接触材料,主要是易掺杂食品残留物的塑料包装,诸如咖啡杯、咖啡杯盖、吸管、咖啡胶囊、食品外带包装、茶包袋、厨余垃圾袋等。这些塑料包装很大一部可以通过重复使用(reusing)来解决,其余无法重复使用的部分如果要减量就要基于食品消费的减量,试问让欧盟哪国人民先少消费一点食品呢?如果回收则是基于厨余垃圾的回收,试问将塑料从厨余中分离出来的成本谁来承受呢?因此这些地方就是就是欧盟以往推崇发展可堆肥材料的主要战场,这实际上已经为生物降解材料、可堆肥塑料预留了高达千万吨级别的市场潜力了。

欧盟是在反对生物降解材料的错误使用,引导其进行正确使用

这个政策是为生物塑料的发展正本清源,标志着生物塑料产业从混沌期走向了明朗期。从大家知道生物塑料环保、有用,但是不知道环保在哪里,好用在哪里;到让大家知其然,知其所以然,把价值传达到位。生物塑料的作用在哪里,怎么感受,如何发挥?要让它名副其实。这就是我所说的从混沌期走向了明朗期,符合人类社会发展趋势。所以说,欧盟是在反对生物降解材料的错误使用,引导进行正确使用。这就是这个政令框架的底层逻辑,哪怕这不是欧盟的逻辑,也应该是中国的逻辑。



PART 2 生物降解材料在循环经济背景下发展前景如何?





全球所有的重要经济体都在往循环、资源集约、气候中性这些方向去发展。




什么是气候中性?就是中国说的碳达峰、碳中和,减少二氧化碳排放,否则会引起全球变暖,海平面上升,人类生存环境将会受到影响。全球经济都在循环、资源集约、气候中性这些方向去发展。那么,只要有利于这三个方向的发展,生物塑料就能发挥它的作用。

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生物降解材料用在难以重复利用、难回收的场景


欧盟的塑料回收为什么只有14%?因为有些场景没有办法回收。一个简单的例子,服装上的吊牌,包含纸、绳子、塑料等,如何回收?再比如复合包装,像可乐瓶包括可乐盖子、标签……难察踪迹,很难收集,回收难度太大了。所以现阶段,欧盟未回收的塑料才会有14%被焚烧、40%被填埋,32%流落到大自然。剩余这些难以减量的、无法回收的、无法循环的场景就是生物塑料发展的重要战场。这就是循环经济背景下生物塑料发展的一个方向。

生物降解塑料的发展前景还要符合集约型循环经济。生物塑料,特别是生物基的生物降解塑料,比如说PLA、PHA这些生物基的生物降解材料,要通过种植才能发展,需要用到土地、水资源、化肥、杀虫剂、农药等。如果大量的农作物用作发展生物基塑料、生物降解材料,就要评估,是否浪费资源,土地是否会产生农药污染、化肥污染?其次,如果大规模种植同一种作物,将会经常出现病虫害、生态灾难,减少生物多样性。发展生物塑料同样也要考虑到土地的承载,种植所产生的投入,包括农药、化肥、杀虫剂等。

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用农产品废弃物、副产品制造生物降解产品


与发展生物燃料相比,欧盟也推崇把生物质做成塑料,因为塑料的生命周期长。在生命周期长的情况下,用大量的土地,大量的资源、精力去发展这些材料才有价值,才是符合集约型社会发展经济的需求。除了通过化学发酵变成生物塑料以外,还有大量的生物质是可以利用的,例如秸秆、甘蔗渣、树叶、芦苇等都是生物质资源。如果这些资源能够利用生产生物降解材料、可堆肥材料,那么在全球都是乐见其成的。因此,从发展生物降解材料的角度上来讲,如果能用一些农产品废弃物、副产品制造生物降解产品,那么全世界都欢迎。

图片(图:甘蔗渣餐盒)


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生物降解材料用在长寿命的产品


如果生物降解材料用在一些短寿命的、用完即弃的产品,那么这也是对资源的一种浪费。如果生物降解材料能尽量用在一些长寿命的产品,欧盟肯定是鼓励的。所以,在循环经济背景下生物降解材料的发展就有这几个方面,应用场景、原料来源、产品方向,这些都将是生物降解材料的机会。

在这个政策之下,生物降解材料的发展机会更大,发展更稳固。生物降解材料会慢慢成为刚需,而非伪需求。伪需求就是不清楚现状,胡乱投入,浪费资源、浪费资金,甚至浪费生命。中国前两年做降解购物袋,因为不清楚状况就往里上,多少人血本无归!

所以在我看来,在循环经济背景下生物降解材料的发展方向在这些地方。

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PART 3 浙江播下的产品是否符合循环经济要求?





首先,我们要理解循环经济的概念。什么是循环经济?循环经济就是要对资源再利用、再循环。



欧盟说的废旧塑料要回收,固然是一种循环,但是这种循环是机械的人工循环,是一种小范围、小区域、小的产品循环,是小循环。

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有机的自然大循环也是循环经济


还有一种循环是有机的自然循环,就是大气层系统的碳循环。很多生物降解材料产业的企业很喜欢用的slogan “源于自然,归于自然”,说的是一个大的碳循环。通过生物质的方式将大气中的碳捕获,之后通过生物方式或化学方式做成产品,做成产品之后最后生物降解,变成二氧化碳又回归到大自然中了。这也是一个循环,是大自然帮助人来操作的有机大循环,用微生物来回收,何乐而不为呢?其实生物降解材料推崇的是这样的一个循环逻辑。

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生物降解产品符合大循环


浙江播下现在做的产品,包括PLA、PHA膜,以及其他生物降解产品,在自然和人类社会中,会形成一个自然的有机大循环,这其实更是循环经济。只不过这条路还比较遥远,要真正成为一个可行的增长模式还有一段很长的路要走。

废旧塑料尚且还没有循环,存量问题尚且没有解决,增量问题自然要谋定而后动,小循环还没有做好,大循环当然不要操之过急。但不操之过急不代表是错的;虽然没那么迫切,但只要发展理念正确,总是有人会去做的,因为做重要而不紧急的事才是真正的管理生物塑料发展战略。因此我们一直在探索,生物降解材料在塑料减量、再利用、再循环中,哪一个环节可以发挥价值。

图片(图:浙江播下PLA高透流延膜


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谷的家的日用品符合长循环


如果从气候中性这个角度,谷的家日用品是进入了一个大循环。这个大循环是用来自于大气中的二氧化碳做成生物质产品,最后生物降解回到大自然的过程。大循环还分为长循环和短循环。短循环就是直接在自然界中循环。例如,把玉米做成生物燃料直接烧掉,就是个短循环。但是这种大自然的短循环是种浪费,所以欧盟推崇宁愿将生物质做成塑料也不要去做生物燃料。

而生物降解材料做的产品要做的是大自然中的长循环。例如,十年前捕捉二氧化碳生长成玉米,库存三年没吃完,成为陈化粮了,再发酵成乳酸,一年后做成聚乳酸,再做成制品,经过设计、安装、储运等,两年后做成产品,产品用三、五年或者时间更长,最后生物降解,回归自然。这是个碳循环,循环了十几年,不但是一个有机大循环,而且是有机的长循环。这个长循环长期的储存大气中的二氧化碳,让碳固定下来,就是循环经济中所说的集约、循环以及气候中性。

这样一个有机的长时间循环,有利于气候的中性发展,我们一直在探索这些方向的使用。播下用生物降解材料做日用品,探索的不是降解,而是如何捕获大自然的碳变成材料,这个材料如何做成能长期使用、重复利用的产品,而且对人类健康有利,对环境有利。

图片(图:谷的家PLA玉米筷

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仁福的茶包袋符合框架中的循环经济


我们还在无法用传统塑料再利用、再循环,反复使用的场景中探索。比如说仁福的茶包袋,正是欧盟现在强制要求用可堆肥材料的产品。当然这都是需要靠企业自己摸索出适用循环经济的产品,而不是欧盟某个委员会规定出来的,欧盟委员会最多只负责评估和推广,产品的开发靠的是企业家去探索,去创新。

为什么斯里兰卡的红茶、中国的黑茶等茶商青睐我们的茶包袋?因为不可能把泡过的茶包袋剥开,再回收无纺布,成本太高,也没办法再利用。也没办法减量,除非让大家都不喝袋泡茶。这种场景就适合用生物降解材料。

图片(图:仁福PLA玉米纤维茶包袋


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生物降解薄膜帮助初级生物质产品实现功能化


生物降解薄膜可用于帮助初级农产品、初级生物质产品实现功能化。用秸秆浆、甘蔗浆做成的产品,性能完全比不上塑料。在这种情况下,生物降解薄膜可以提高它们的性能。一方面把初级农产品、农业废弃物利用起来;另一方面,提升产品的性能,实现其基本功能,同时不影响生物质自身的生物降解性能。

这就是浙江播下在帮助循环经济深入人心,帮助产品发挥价值的重要举措。

图片(图:浙江播下PLA流延膜应用于甘蔗浆餐盒


浙江播下的发展逻辑和欧盟政策是同一套底层逻辑

浙江播下的产品之所以在市场上能受到认可,就是因为我们懂得发展生物降解材料产业的底层逻辑。浙江播下要做的是帮助客户创造真正的有价值的产品,这样才能实现真正的发展。浙江播下的发展逻辑和欧盟政策是同一套底层逻辑、同一套科学发展观,有异曲同工之妙,这同时也是我们产品开发的思路和方向。

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