塑料包装无处不在,但使用了宝贵的资源,直接被浪费了。Bea Perks为您带来详细报道

几乎每一种塑料都可以回收。那么我们在担心什么呢?实际上,如果技术、物流和经济因素不构成障碍,每一种塑料都可以回收,但事实显然并非如此。减少我们对塑料包装日益增长的需求是一个复杂的挑战,涉及政治家、制造商、环保主义者、消费者,当然还有化学家。

塑料瓶

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在世界范围内,人们对塑料的依赖越来越大,塑料是农业、电子、医疗设备和包装等行业的主要材料。根据欧洲贸易协会公布的估计PlasticsEurope在美国,2012年全球塑料产量为2.88亿吨,较上年增长2.8%。总体而言,到本世纪末,塑料消费量可能增长到约10亿吨。1

最常见的五种塑料是聚烯烃、聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PS)、膨胀聚苯乙烯(EPS)和聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。它们目前约占全球总需求的70%,随着中国和印度等人口众多的国家日益工业化,这一需求还在增长。

根据英国塑料联合会在英国,每年使用超过500万吨塑料,其中估计有24%目前正在回收或回收。其中240万吨来自包装:170万吨来自家庭,其余来自商业和工业公司。家庭(或消费后)垃圾主要由塑料瓶、罐子、浴缸、托盘、薄膜和塑料袋组成。

零填埋目标

在美国和欧洲各地,由生活垃圾流产生的塑料垃圾数量迅速增长,这促使人们需要一种更有效、更标准化的生活垃圾收集方法。因此,在过去的十年里,回收业稳步增长。

1960年,塑料约占美国城市固体垃圾产生的0.5%。2到2010年,这一比例上升到12.4%。太多塑料是一次性使用的,在许多国家,这些不可生物降解的材料在使用寿命结束后被丢弃到垃圾填埋场。全球垃圾填埋场短缺的问题正在逼近。

塑料瓶被回收再利用

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根据去年世界上最大的塑料活动K贸易博览会(K Trade Fair)上公布的数据,2012年欧洲平均回收了61.9%的消费后塑料垃圾,比2011年增长了4%。不同国家的情况不同,一些国家回收了100%的消费后塑料垃圾,而另一些国家只回收了不到30%的塑料垃圾。欧洲总共有900万吨塑料垃圾被送往垃圾填埋场。

欧洲塑料协会的目标是到2020年实现塑料零填埋。欧洲塑料协会的执行董事卡尔- h·福斯特说:“欧洲允许1000万吨高热量垃圾被送往垃圾填埋场,每年埋下相当于80亿欧元(66亿英镑)的垃圾,这是不可接受的。”“更好地实施和执行现有的废物立法至关重要。福斯特建议禁止或至少逐步停止填埋可回收和高度易燃的垃圾。他说,在德国、挪威和丹麦等禁止填埋垃圾的国家,垃圾回收率超过95%。

我们不仅没有地方放置废塑料,我们还面临着用完制造废塑料所需的原料的危险。如今,大多数塑料都是从原油中提取的,这也引发了它们排放温室气体的问题。用生物原料而不是化石燃料制造塑料可能是一种解决方案,但目前尚不清楚究竟如何减少排放。吉姆·菲尔普,科学技术政策分析师经济合作与发展组织(OECD)呼吁将这一目标作为政策行动的目标,特别是关于计算方法,这些计算主要是通过生命周期评估(LCA)进行的。LCA在设定的范围内评估产品生命周期中各个阶段对环境的影响。

许多因素都有助于减少来自植物碳的不可降解、耐用塑料和真正可生物降解塑料的排放,包括加工过程中所需的化石燃料和发酵过程中的水使用。每种塑料都是一个具体的例子。菲利普说:“这就是LCA的优势和劣势都变得重要的地方。”他说,LCA的作用有限,其结果在很大程度上取决于如何设定边界条件。他还说,经合组织正在研究开发类似的可持续性工具的可能性。

菲利普建议考虑临终选择。他说,以日本为例,大量塑料垃圾被焚烧以回收能源发电。“因此,一种耐用的生物基塑料可能有三重坏处:它是生物基的,因此是可再生的;它会被回收一次或多次;然后为可再生能源生产做出贡献。”

生物塑料和生物降解

生物塑料包含两个独立但相互关联的概念:生物基塑料代表其生命周期的开始;而生物可降解的塑料代表着终结。“生物基”一词指的是使用生物质碳来代替化石燃料碳。“它的价值主张来自于去除环境中以二氧化碳形式存在的碳,并通过植物生物量光合作用将其整合到聚合物分子中,与大自然的生物碳循环相协调,”他说Ramani Narayan他是美国密歇根州立大学化学工程和材料科学教授。

这与由石油、煤炭或天然气制成的塑料形成了鲜明的对比,这些塑料是由数百万年的植物生物量形成的,因此不能从环境中去除任何二氧化碳,即使超过100年的时间尺度(用于测量全球变暖潜势的时间,GWP100)。纳拉扬说:“在LCA分析中,这种简单、基本、内在的价值主张是缺失的。”

从摇篮到门口的LCA(边界条件涵盖从原料提取到工厂门口的活动)将不会显示出使用生物基碳的优势,因为边界条件是从原料提取到转化为产品的过程设置的。在这种情况下,LCA只报告该过程的碳足迹。

纳拉扬说:“使用基本的化学计量方程,人们可以表明,每生产一公斤生物基聚乙烯,就会从环境中去除3.14公斤的二氧化碳。”“类似的化学计量学计算表明,每公斤100%生物基PET制造会从环境中去除2.29公斤的二氧化碳。”他补充说,目前生物基PET植物瓶的生物基碳含量为20%,每公斤PET可以从环境中去除0.46公斤二氧化碳。对于以化石燃料为基础的产品,二氧化碳不会被去除。

当来自化石燃料的原料被来自植物和其他生物质的原料所取代时,所产生的塑料不一定是可生物降解或可堆肥的。为了完全可生物降解,它们必须在指定的处理环境(土壤、堆肥或海洋环境,或厌氧消化器)中在短时间内降解。它们不必由生物质制成,但可以以化石燃料为基础。

所以并不是所有的生物塑料都是可生物降解的,也不是所有的可生物降解塑料都是生物基的。可再生资源的利用和产品的可生物降解性或可回收性正在成为重要的设计标准,为开发可生物降解产品开辟了新的市场机会。

回收的PET瓶被用来制造新的塑料瓶和一系列其他产品,从服装到汽车零件。根据包装(英国政府资助的废物和资源行动计划),2011年,英国地方当局回收了30.6万吨塑料瓶,其中超过一半是PET。总部位于芝加哥的塑料回收公司MRC聚合物据估计,在美国,每小时有250万个塑料瓶被丢弃,其中约27%被回收。2012年,美国的塑料瓶回收量达到120万吨。

2013年7月,中国和美国签署了可口可乐和长三角循环经济研究所的合作伙伴关系,利用可口可乐的新产品开发聚酯生产PlantBottle包装。可口可乐公司在2009年推出了这种包装,并声称这是第一个部分由植物制成的完全可回收PET塑料瓶,目前已向25个国家分发了超过150亿瓶。这听起来是一个不可思议的巨大数字,但去年该公司只有大约8%的PET塑料瓶采用植物瓶技术。包装的植物部分来自甘蔗衍生的生物单甘醇,但在未来五到六年内,该公司计划使用水果皮、树皮和秸秆等废弃物。种植作物来生产生物塑料会引发一系列生态问题,并引发食品价格上涨的问题,就像2007年墨西哥发生的所谓玉米饼骚乱一样(当时美国对玉米的需求导致价格飙升;看到违背常理).

装袋区有意外物品

有争议的是,也有含有添加剂的塑料,据称可以通过在传统PE、聚丙烯、PS、PET或其他塑料中添加1-2%的所谓oxo和有机添加剂进行生物降解。

这些都是由氧化生物降解塑料协会(OPA)。oxo -生物降解塑料是添加少量金属盐的传统聚烯烃。根据OPA的说法,这些盐催化了自然降解过程,使塑料在其使用寿命结束时,在氧气的存在下进行非生物降解。在这个过程的最后,它不再是肉眼可见的,它不再是塑料,然后会被生物降解。OPA称,生物基塑料的生产需要太多的化石燃料能源,而且降解时间太长。

Narayan说,关于氧-生物可降解塑料的生物可降解性的说法仍然没有得到使用国际标准的有效和可靠的科学证据的证实。必须证明在处理环境中存在的微生物在确定的和可测量的时间段内使用塑料碳基质。

纳拉扬说:“说这些塑料最终会被生物降解,或者显示出微生物的生长或物理和化学降解,并不能证明所有的塑料碳基质都会通过微生物代谢从环境中清除。”“基础的高中生物化学/生物学教我们如何通过实验测量微生物消耗的碳量……因此,建立生物可降解性的速率和程度应该很容易。”纳拉扬说,生物可降解性的声明必须提供处理环境、生物降解量和达到生物降解水平的时间等信息。他总结说,数据的推断极具误导性。

纳拉扬并不是唯一质疑含氧塑料的人。欧盟环境专员Janez Potocnik表示,这种“看不见的”塑料,即所谓的微塑料,在氧化降解后对人类健康和环境的影响仍然未知。欧盟委员会预计将于5月推出全面的废物审查计划,其中将包括危险塑料(见《废物管理条例》)欧洲希望对塑料垃圾采取强硬措施).

咖啡杯里的风暴

白色聚苯乙烯一次性杯子

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控制无所不在的包装的生产需要与那些制造、供应和使用这些产品的人密切协商。在美国,针对禁止使用EPS泡沫包装(在美国被称为聚苯乙烯泡沫塑料,尽管严格来说这适用于陶氏化学(Dow)生产的挤出聚苯乙烯泡沫塑料)的禁令,出现了强有力的辩护。EPS包装,虽然完全可回收根据美国化学理事会(ACC),很少回收,在自然界中不会分解。美国加州蒙特利湾的一项研究发现,EPS泡沫占海滩垃圾总量的41%。3.2013年底,纽约市宣布禁止使用EPS泡沫杯,该禁令将于2015年生效。美国其他城市也通过了类似的禁令,包括旧金山和西雅图。芝加哥也提议禁止使用集装箱(参议院法案#568),尽管它可能会与ACC发生斗争。4

美国塑料协会副总裁史蒂夫·拉塞尔在回应纽约禁止聚苯乙烯包装的消息时说:“目前回收聚苯乙烯泡沫食品的技术已经成熟。”“加州正在努力做到这一点——22%的家庭可以回收路边的聚苯乙烯泡沫餐用杯、盘子、碗和其他容器。”

在足够的数量下,EPS可以被清洗并转化为颗粒,然后可以用来制造衣架等产品。回收公司Enviro总部位于英国海上渔港格里姆斯比(Grimsby)的康密斯公司(compacts)使用聚苯乙烯鱼箱,然后将它们出口到远东,在那里回收,制成一次性相机等产品。当聚苯乙烯只是聚苯乙烯时,它更容易回收。欧洲或美国缺乏消费后PS回收的一个常见原因是,它往往会分解成小块,难以与其他垃圾分离。

黎明时分的塑料袋

关于塑料袋的争论更加激烈。它们应该是用什么做的?我们应该为使用它们而收费吗?这更可能引起一些不满。2013年9月,英国政府宣布从2015年起对超市塑料袋征收5便士的费用。北爱尔兰和威尔士也已经出台了类似的收费措施,北爱尔兰计划将塑料袋的价格提高到10便士,此前5便士的收费减少了80%。苏格兰将从2014年10月开始对塑料袋收费。

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塑料袋被单独挑出来是不公平的吗?

英国塑料联合会(BPF)在这一点上很清楚。“英国塑料行业原则上反对塑料袋税的想法,因为这是对塑料材料的不公平歧视,而且是基于对材料、环境和垃圾成因之间关系的错误理解。”

BPF指出,塑料袋列在关于包装和包装废物的欧洲指令2004/12/EC中,5进一步的国家措施将违背整个欧洲协调生产者责任立法的精神。该指令旨在限制包装垃圾的产生,并促进其回收和再利用。英国政府目前正在与工业界讨论如何通过《生产者责任条例》实现这一立法框架,并将在未来几个月在环境署网站上发布最新进展。

2002年,爱尔兰成为第一个征收塑料袋税的国家。国家垃圾污染监测系统的结果显示,2012年,塑料袋占全国垃圾的0.3%,而在征收塑料袋税之前,这一比例估计为5%。

BPF认为塑料袋是一个“社会经济和环境的成功故事”,他们对爱尔兰的数据提出了质疑,他们观察到,由于钢丝篮和手推车被盗,爱尔兰杂货协会RGDATA的成员估计每家门店损失了5600欧元。

塑料包装生产商反对限制使用塑料包装并不奇怪。但目前还远不清楚如何解决所面临的问题——对塑料的需求不断增加,塑料生产资源不断减少,塑料处理方式也越来越少。所有工业、环境和消费者机构都同意的一条建议是,我们需要减少包装的使用。重复使用塑料袋、罐子和浴缸几乎总是比把它们扔进回收箱更有效(尽管要小心自毁可降解的袋子)。