眾所周知,化學塑料制品作為人類的重要發明,在給我們生活帶來各種便利的同時,也制造了巨大的環境隱患,自然條件下無法降解的廢棄塑料會嚴重污染土壤,集中焚毀則會釋放出有毒氣體,因此,能否大規模研發出可以自行分解的生物塑料來取代化學塑料,正在成為各國政府和科學家們關注的研究方向。
荷蘭生物塑料產業的戰略規劃
面對新興的科技變革機遇,荷蘭政府顯然打算走到科技變革的最前沿,他們正致力于將荷蘭打造成生物基經濟體,并力爭在2050年讓荷蘭成為“綠色化學之國”。
今年年初,在人口只有35,000的荷蘭小城瓦赫寧根,來自歐洲各地的生物塑料行業領導者在此齊聚,參加由生物基性能材料BPM主辦的專題研討會,共同探討生物塑料方面的創新。
在大會開幕致辭中,來自Synbra的大會主席Jan Noordegraaf介紹了荷蘭政府的可持續發展規劃綱要,其中涉及了生物質生產、建立生物質輸入鏈和生產綠色化學品與材料,到2050年,荷蘭力爭躋身全球智能材料生產大國前三強之列。
Noordegraaf在致辭中表示,“荷蘭即將邁入一個嶄新的黃金時代”,并總結了荷蘭打造基于生物的綠色經濟的三大優勢:
一是研發優勢,荷蘭擁有實力雄厚的高校和化工公司,專業知識基礎扎實,包括大會舉辦地的瓦赫寧根大學及研發中心,在農業技術和生物技術領域有著多年的研究經驗,而荷蘭同時啟動了眾多研發計劃,包括BPM本身和BE-Basic,后者是一項全球性公私合作伙伴計劃,由荷蘭政府出資。
二是資源優勢,生物材料現階段價格比比普通塑料價格要高兩三倍,并且由于生物材料大多來源于糧食作物,批量生產很可能會與人爭糧,帶動世界糧食價格上漲,而荷蘭的耕地面積遼闊,是重要的四季豆種植國,在保證生物塑料的來源供給的同時,能夠減少批量生產對糧食價格的沖擊。
三是資本優勢,荷蘭到2015年時投入生物塑料聯合研究的資金額將達到4.45億歐元,行業已經承諾將投入的資金將高于1億歐元,其中有30%來自中小企業,而在2010年3月發起的BPM計劃,也已得到了行業投入的400萬歐元和荷蘭經濟事務部撥給的400萬歐元,這些資金將成為幫助荷蘭發展為生物材料生產大國的有效推手。
而來自荷蘭經濟事務、農業和創新部的KarinWeustink在會上發表演講時也強調說,荷蘭政府也希望減少官僚作風,積極推進BPM計劃,采用簽訂信貸協議或直接引入外資等方法降低融資難度,并且重點扶持中小企業。
在本次研討會上,同樣有多位行業領導者都著重介紹了業內正在實施的多個生物材料項目。
例如荷蘭甜菜種植商聯盟Royal Cosun從胡蘿卜的廢渣中提取名為Curran的纖維素材料,由蘇格蘭的科研公司Cellucomp公司開發,并證明該材料可結合各種樹脂來制成生物復合材料。
Royal Cosun的發言人Bartvan Ingen說:“盡管我們仍在對材料的屬性展開研究,但迄今我們已經發現了該材料的諸多優點,包括在硬度、強度、韌性和輕量方面。”VanIngen在會上展示了兩款成功的應用:一根釣魚竿和一塊長板,而未來這種復合材料也將投入商用。
而Avantium在PEF材料上的研發也取得了進展,通過采用YXY技術把碳水化合物轉化為生物基聚合物,包括一種對苯二甲酸的替代性材料,而通過這種新的催化化學工藝產生的材料,比普通PET具有更卓越的功能特性,輕量化潛力更大,且阻隔性能和熱性能都更好,烏特勒支大學Copernicus研究院進行的研究表明PEF的碳足跡要比石油基PET少50-60%。就在本次會議召開前夕,Avantium剛剛與達能集團簽署了一項協議,將利用其技術來生產PET塑料瓶。
在會上展示的其他創新成果包括Forbo地板材料,旨在擴大生物基材料在其油氈產品系列中的使用。奧迪公司也介紹了其Scirocco Bioconcept生物概念車。該車盡可能多地采用了具可持續發展的工藝和材料,包括在車門中使用亞麻纖維復合材料。
各國政府和企業進軍生物塑料市場
歐洲生物塑料協會負責人表示,生物降解塑料正呈現快速的增長,到2016年其產能將增加近70%。引領這種增長的將是聚乳酸和聚羥基脂肪酸酯,分別占29.8萬噸,增長50%和14.2萬噸,增長550%。而由HelmutKaiser顧問公司完成的一個有關生物塑料市場的報告指出,全球生物塑料市場將快速增長,預計年均增速可達8%-10%,將由2007年的10億美元增加到2020年時的100億美元。
生物塑料產業巨大的發展前景和利潤空間自然吸引了各國政府和企業,他們將大量精力投入到生物塑料行業。
據Eurativ.com網站報道,2010年3月,百事可樂公司就發布了全球首個完全由可再生植物基材料制成的PET塑料瓶。該塑料瓶主要由柳枝稷、松樹皮和玉米殼等生物基原材料制成,未來橘子皮、土豆皮、燕麥殼等其他農業副產品也有望成為制瓶的原料。這種飲料瓶在容器底部的標號為1,通常用于盛裝軟飲料、沙拉醬、飲用水等。
無獨有偶,可口可樂公司2011年也與三家領先的生物科技公司合作,力圖加快推出下一代由植物基制成的塑料瓶。目前,可口可樂公司已開始使用由30%植物制成的塑料瓶。可口可樂公司環境可持續發展總監烏爾里克.薩皮羅(UlrikeSapiro)表示,為了盡快將植物基PET材料推向市場,各個企業之間不可避免地要展開競爭。
飲料巨頭涉足生物塑料行業,目的在于獲得植物基可再生塑料的領導權,但他們所面臨的挑戰是如何在全球范圍內實現100%植物基塑料瓶的商業化。
對生物塑料行業的發展前景產生興趣的不只是企業,各國政府同樣也在蠢蠢欲動。
法國創新署(OSEO)近日決定在“工業戰略創新”計劃項下出資960萬歐元支持聯營企業Thanaplast研究可生物分解型塑料,至此Thanaplast在此項目上獲得了各類資金支持已達2200萬歐元。這一研究計劃得到了法國眾多企業和科研院所的支持和參與,旨在進一步改進法國垃圾回收和再利用工作,提升法國生物聚合產業的研發和生產能力。
【結語】作為近年來引領高新技術產業發展的開路先鋒,生物塑料行業的增長速度十分強勁,例如該領域中處于領先的生物基PET,已占到全球生物塑料產能的40%左右,到2016年可望超過460萬噸。
隨著生物塑料的不斷發展,大到電視機的支架、電腦框體,小到小擺件、廚房垃圾袋,生物塑料也將越來越走進人類的日常生活中。
來源:慧聰塑料網 作者:孫浩翔
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