塑料已深刻改变现代生活,从减少废弃物、推动医学突破,到使交通更加安全,其作用无处不在。
但使塑料有用的同一特性——其强度、抗降解性和低成本——也带来了环境挑战。
生物基聚合物聚乳酸(PLA)为传统塑料提供了一种替代方案,该方案有科学依据, 成本效益高,且具备全球可扩展性。
塑料已深刻改变现代生活。从保护食品、减少废弃物,到推动医学突破、使交通更加安全和节能,塑料几乎渗透到我们经济的每一个行业。其多功能性、耐用性和轻质特性,使其成为全球贸易、卫生系统和日常生活便利不可或缺的材料。
但使塑料如此有用的特性——其强度、抗降解性和低成本——也造成了我们这个时代最紧迫的环境挑战之一。全球约产生每年4亿吨塑料,但其中只有9%得到回收。其余部分被焚烧、送往垃圾填埋场,或流入自然环境。
垃圾填埋场是甲烷排放的主要来源,而甲烷是一种强效温室气体;与此同时,露天焚烧塑料是气候变化和空气污染的重要因素,且常被忽视。
联合国最近就一项《全球塑料公约》(旨在终结塑料污染)的谈判可能已在未达成协议的情况下陷入破裂,但我们仍需要能推动我们迈向循环经济的材料、基础设施和政策。为取得成功,该公约必须纳入当下即可运行、未来可规模化、并能适应各地区情况的解决方案。PLA(聚乳酸)正是此类解决方案之一。
PLA是一种低碳、可再生且循环的塑料替代材料
聚乳酸(PLA)是一种100%生物基聚合物,由甘蔗和玉米等可再生资源制成。
生物基材料源自在生长过程中从大气吸收二氧化碳(CO₂)的植物。这些碳随后被固定并储存在生物基材料中,例如PLA。
新发布的经科学验证的生命周期评估数据显示,原生PLA的碳足迹比传统塑料低85%,其从摇篮到大门的碳足迹为每千克0.29千克二氧化碳当量(包括生物源碳)。若分配30%的再生料含量,再生PLA可实现碳中和(每千克0.00千克二氧化碳当量)。
PLA最大的优势在于其多种废弃处理途径(EOL)的能力:
机械回收——当有清洁、分类完善的材料流时
化学回收——通过低能耗水解,还原食品级单体
工业堆肥——适用于受食物污染的包装及其他无法机械回收的物品
这种多功能性意味着,PLA既可应用于先进的废弃物处理体系,也可用于新兴的废弃物处理体系,例如工业堆肥。
工业堆肥是指在专用设施中对生物废弃物进行可控的生物降解,其中温度(50–60°C)、湿度和通风均得到精确控制。这些条件为微生物活动(细菌、真菌及其酶)创造了最佳环境,使食物垃圾和可堆肥聚合物(如PLA)分解为有价值的堆肥。
高温不仅能加速生物降解过程,也是消除有机废弃物中病原体的关键。堆肥设施相对价格低廉、操作简便,因此在基础设施有限的地区颇具吸引力。它们还能创造本地就业岗位,通过分流食物垃圾减少垃圾填埋量,并以堆肥形式将养分归还土壤。
PLA的原料在全球范围内均可获得。目前,仅0.013%的全球农业用地用于生物塑料生产,因此规模化发展不会威胁粮食安全。
在考量土地利用时,减少食物浪费至关重要。全球约三分之一的粮食从未被消费——包括供应链及消费者环节的损耗——而浪费占全球8%至10%的温室气体(GHG)排放。因此,减少食物浪费将显著释放土地用于其他用途,并有助于减少温室气体排放。
为何废弃物层级至关重要
废弃物层级十分明确:垃圾填埋是最后的选择。PLA在此层级中可支持多种更优先的选项。在缺乏大规模回收能力的国家,堆肥PLA远优于垃圾填埋或焚烧,可避免甲烷排放并将养分归还土壤。
这正是堆肥性应被视为全球循环经济中主流且可信回收途径的原因。仅靠机械回收无法应对所有类型的废弃物,尤其是受污染的包装。
意大利等国家表明,将可堆肥材料与成熟的有机废弃物回收体系相结合,可带来系统性效益:超过300座堆肥设施用于处理有机废弃物,减少垃圾填埋,生产堆肥并产生可再生沼气。
欧盟的《包装和包装废弃物法规》(PPWR)要求所有包装于2030年前可回收,并于2035年前实现规模化回收。在此框架下,堆肥性被认可为部分专用应用的补充性废弃处理选项,与机械回收和化学回收并行。
待谈判恢复时,《全球塑料公约》应借鉴此做法,明确将PLA及生物塑料纳入循环经济工具箱,因为排除经过验证、可规模化的解决方案,可能会减缓进展并延续现状。
各行业已验证的应用
PLA并非实验性材料,它已在以下领域大规模应用:
食品和饮料包装,包括可堆肥咖啡胶囊和茶包
医疗一次性用品及个人防护装备
个人卫生用品
3D打印线材
纺织品及耐用消费品
许多知名品牌正采用PLA,以实现可持续发展目标,并回应消费者对循环包装解决方案日益增长的需求。截至2024年,包装占全球PLA市场的37.14%,使其成为主导应用领域。
全球PLA产量也在迅速增长,从估计的2024年的207万吨增至2025年约259万吨,预计到2030年将进一步增长至645万吨。
世界经济论坛在应对塑料污染方面正在做些什么?
采用的一大障碍是可生物降解及可堆肥材料的标签不统一。生物塑料行业正积极与监管机构合作,制定能够体现PLA多种废弃处理途径能力的统一标签。
在TotalEnergies Corbion,我们倡导两种清晰的标签:
可与主流聚合物一同进行机械回收
可工业堆肥
这种清晰性将有助于消费者正确处置产品,减少回收流中的污染,并提高有机物回收率。
PLA提供的是已被证实的进展,而不仅是塑料领域的承诺
《全球塑料公约》仍是重新定义材料设计、生产和回收方式的千载难逢的机遇。PLA提供了一种有科学依据、 成本效益高且具全球可扩展性的解决方案,能够适应多样化的基础设施,减少温室气体排放,并支持地方经济。
现在投资PLA,各国便可加快符合新兴法规的进程,增强可持续发展领导力,并带来切实的环境效益,即今日即可实现,而非数十年之后。
世界经济论坛在应对塑料污染方面正在做些什么?
若该公约的目标是公平、以科学为基础并具有前瞻性,那么在减少塑料污染问题上,PLA就必须在谈判桌上占有一席之地。世界需要经过验证、可规模化的解决方案。
尽管令人遗憾的是,成员国未能就日内瓦的公约文本达成一致意见,但欧洲近期的热浪等极端气候影响提醒我们,必须立即采取行动。作为一种具有可持续废弃处理路径的低碳材料,PLA已准备好发挥作用。世界需要经过验证、可规模化的解决方案。



