塑膠最大的問題就是「不易分解」,因為自然界中不存在,能分解塑膠這種人工合成物的微生物。
為了克服這個問題,科學家早在 1970 年代就開始研發對環境負擔較少的生物塑料。
生物可分解塑膠的簡介
什麼是生物可分解塑膠?
生物可分解塑膠是在特定環境下,能被微生物分解的塑膠。
之所以稱為生物可分解塑膠,是因為它的原料通常來自天然可再生資源,例如:玉米澱粉、甘蔗、木薯或植物油。
由於原料是植物,所以可以被微生物分解,最後還原成二氧化碳和水。
生物可分解塑膠有哪些種類?
1. 聚乳酸(PLA)
PLA 主要是由玉米、馬鈴薯等植物澱粉所製成的,常應用於食品包裝、一次性餐具和 3D 列印材料,其回收標誌為 7 號 [1]。
2. 聚羥基脂肪酸酯(PHA)
PHA 是一種由微生物製造出來的生物可分解塑膠,是微生物在分解糖類或油脂時,作為能量儲存物質所產生的聚合物,後來被科學家發現可以用來製作環保塑膠 [2]。
它最大的特點是完全可生物分解,不僅可以在堆肥設施中分解,甚至在自然環境中(如土壤或海洋)也能被微生物分解成水和二氧化碳。
雖然 PHA 很環保,但主要瓶頸是生產成本居高不下。
3. 聚丁二酸丁二醇酯(PBS)
PBS 類塑膠是以石油副產品為原料聚合而成的生物可分解塑膠,容易被自然界的多種微生物分解為二氧化碳和水,並具有良好的耐熱性能。
4. 聚己二酸對苯二甲酸丁二醇酯(PBAT)
PBAT 是以石化原料製成的聚酯,屬於熱塑性的生物可分解塑膠,具備良好的延展性和斷裂伸長率,也有較好的耐熱性和衝擊性能。
生物可分解塑膠有哪些問題?
相較傳統塑膠不耐用
傳統塑膠最困擾的問題就是「不易分解」,而生物可分解塑膠被視為環保解決方案的一部分,其設計目的就是為了「可以分解」。
而可以被分解,也就意味著他們並不耐用,不適合用來製造有耐久性需求的產品。
分解條件限制
生物可分解塑膠雖然可以被微生物分解,但它需要有特定的分解條件。
通常需要在溫度 58~70 度 C、相對溼度 90% 的條件下,才可在 2~6 個月內分解成水和二氧化碳等無害的物質,不過,每種微生物可分解塑膠的化學結構都不同,因此可分解的條件也有所差異 [3]。
誤解導致不當處理
塑膠的種類繁多,如 PP、PE、PVC、PLA …等,對於大多數消費者來說,以上列舉的通通稱為「塑膠」,因此他們並沒有辦法清楚的區分哪些是生物可分解塑膠。
而如果該產品標榜是使用生物可分解塑膠製成的,消費者會誤以為這類塑膠是「可以自然被分解」的,反而助長了「丟掉也無所謂」的觀念。
製造過程中混入添加劑
為了提高產品的性能,製造過程中常常會混入傳統的塑膠或添加劑,所以無法在自然環境中被完全分解,依然會留下一部分殘渣。
製造成本較高
製作生物可分解塑膠需要較昂貴的設備與特殊的技術,耗費時間也更長,因此工廠會需要投入更多資金。
另外,傳統塑膠因為用的人多,產量很大,工廠能一次大量生產,分攤了成本。
但生物可分解塑膠的需求量還沒那麼高,所以工廠的規模小,平均下來每公斤的成本就更高。
建立新的回收系統
生物可分解塑膠和傳統塑膠的特性不同,如果混在一起回收,會影響再製過程,讓回收的塑膠品質變差,甚至無法使用。
再加上兩者的外型無差異,消費者無法分辨,很容易在回收時混入,因此需要建立新的回收系統,將生物可分解塑膠和傳統塑膠分開回收。
生物可分解塑膠的三大潛在優勢
考量到上述的限制,生物可分解塑膠的優勢必須在一定條件下,才能展現出來,因此稱之為「潛在優勢」。
減少傳統塑膠對環境的壓力
如果有完善的回收處理系統,將生物可分解塑膠回收至專業的工業堆肥設施,就可以快速分解,減少垃圾量,那生物可分解塑膠就不會像傳統塑膠那樣長期堆積,造成永久性污染問題。
但如果回收不當,生物可分解塑膠就無法在自然環境中完全分解,反而會增加處理的難度。
降低對石化資源的依賴
以植物為原料的塑膠,確實能減少對化石燃料的需求,對資源的永續性有其幫助。
但需要確保使用的原料為真正的生物跡來源,且生產過程中,不會因為過度使用耕地,或是過度灌溉浪費水資源,而帶來新的環境壓力。
適合短期使用產品
生物可分解塑膠因「不耐用」的特性,特別適合做為短期使用的產品,如餐具、包裝袋或杯子。
在使用完後若能妥善處理,就能在短時間內分解,不會像傳統塑膠那樣長時間留在環境中,避免垃圾堆積。
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生物可分解塑膠被視為環保解決方案的一部分,具備三大潛在優勢:減少對環境的壓力、降低石化資源依賴及適合短期使用產品。
然而,其不耐用性、高成本和分解條件的限制仍需克服,若能妥善回收和處理,生物可分解塑膠將能有效減少塑膠汙染。
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參考資料
[1] 2023年8月起這些場所禁用PLA!生物可分解塑膠無法有效減塑 – Greenpeace 綠色和平 | 臺灣
[2] 破解「生物可分解塑膠」:生產 , 使用與環境衝擊|Greenpeace 綠色和平
[3] 生物可分解塑膠回收難!超商、速食店8類場所將禁用PLA免洗餐具 | 易淳敏 | ESG遠見