全球掀起限塑热潮,黑科技加持,这些塑料替代品了解一下

材料内参 2022-01-06

塑料包装科技

3967 字丨阅读本文需 10 分钟

进入2022年,世界多国正式实施“限塑令”。各国采取的手段总体可概括为两种:一种是禁止使用,一种是征税收费。以下盘点今年世界各地限塑政策,以及,未来哪些塑料替代品,前景可期。

法国禁30种水果、蔬菜塑料袋

自2022年1月1日起,法国开始实施“限塑令”,禁止在出售蔬菜水果时使用塑料包装,鼓励法国消费者养成更环保的习惯。

根据规定,约有30种水果和蔬菜禁止使用塑料包装,包括超市常见的黄瓜、茄子、香蕉、柠檬等,但限制措施不包括总重超过1.5公斤的蔬果商品,以及切块或加工水果。少数易烂蔬果,如蘑菇、樱桃、草莓等,仍可使用塑料包装。

据估计,2021年,法国约37%的水果和蔬菜出售时使用塑料包装,法国政府官员认为,这项禁令每年能减少超过10亿件一次性塑料包装的使用。

此外,杂志和其他出版物也将不得塑料包装进行运输;快餐店不再向儿童提供免费塑料玩具;公共场所提供直饮机,以减少塑料瓶的使用。

法国总统马克龙称该禁令是“一场真正的革命”,并表示该国到2040年逐步淘汰一次性塑料。

然而,行业人士对法国新禁令实施速度表示担忧,在如此短的时间内从多数水果和蔬菜去除塑料包装无法及时测试和引入替代品,也无法清理现有包装的库存。

值得一提的是,2021年12月,西班牙也宣布从2023年开始禁止销售塑料包装的水果和蔬菜,允许企业找到替代解决方案。

西澳大利亚州2023年全面实施一次性塑料禁令

西澳大利亚州政府已宣布计划在2022年年底前逐步淘汰一次性塑料咖啡杯和盖子。

该公告是政府“塑料计划”两阶段计划中的一部分。在该计划的第一阶段,各种一次性塑料制品,包括碗、杯子、盘子、餐具、搅拌器、吸管、聚苯乙烯食品容器、厚塑料袋等,将在2021年年底前被禁止使用。

第二阶段将于2022年年底完成,禁止使用塑料和生产袋、带塑料棒的棉签、聚苯乙烯包装、塑料微珠(由聚乙烯或聚丙烯制成)。

由一次性塑料制成的外卖咖啡杯和盖子,原本不属于计划的一部分,现已列入第二阶段项目清单。

澳大利亚已经制定2025年包装的回收目标,旨在逐步淘汰一次性塑料,并要求70%塑料包装可回收或可堆肥,并且包装中包含50%再生成分。

除了西澳大利亚州,澳大利亚已有6个州或地区将在2022年和2023年逐步淘汰各种类型一次性塑料。

纽约州2022年不得销售发泡聚苯乙烯容器

美国纽约州从2022年1月起,任何食品服务提供商或商店将不得销售、提供销售或分发含有发泡聚苯乙烯泡沫的一次性食品容器,鼓励使用可重复、可回收、可堆肥的物品,尽可能减少使用可回收成分的制造物品。

意大利塑料包装税2022年生效

意大利塑料包装税也在2022年1月生效,该税收针对一次性塑料,例如聚乙烯制造的瓶子、袋子、食品容器,以及发泡聚苯乙烯包装。

然而再生塑料和可堆肥生物降解塑料税将被免除。意大利的生产商和供应商必须在2022年1月之前遵守该规定。

印度一次性塑料禁令今年生效

印度中央政府颁布的一次性塑料禁令将于2022年7月生效。 此外,生产商、进口商和品牌所有者须通过生产者责任延伸(Extended Producer Responsibility),以环境可持续的方式收集和管理塑料包装废物。  

与此同时,印度中央政府也在推广可降解塑料的替代品。许多食品供应商、连锁餐馆和当地企业已经开始使用可生物降解的餐具。

未来,随着各国塑料污染治理及监管政策愈趋严格,消费者环保意识的提高,生物质、可降解塑料袋等替代品的需求将越来越大,替代商机日益凸显。

那么,有哪些塑料替代品,未来商机无限呢?小编为大家来盘点一下。

1、“纯素蜘蛛丝”制品可替代一次性塑料

英国剑桥大学的研究人员模仿自然界中最坚固的材料之一——蜘蛛丝的特性,创造了一种基于植物的、可持续的、可伸缩的聚合物薄膜。这种新材料与当今使用的许多普通塑料一样坚固,可以取代许多普通家用产品中的一次性塑料。同时,该材料无须工业堆肥设备就可在大多数自然环境安全降解,也可实现工业化大规模生产。研究结果10日发表在《自然·通讯》杂志上。

领导这项研究的剑桥大学优素福·哈米德化学系的图玛斯·诺尔斯教授表示,蜘蛛丝这样的材料之所以如此坚固的关键原因之一是氢键在空间中规则地排列,而且密度非常高。

蛋白质具有分子自组织和自组装的倾向,特别是作为食品工业副产品的植物蛋白质含量丰富,可持续获得。该研究的合著者马克·罗德里格斯·加西亚博士研究如何在其他蛋白质中复制这种规则的自我排列。

研究人员将大豆分离蛋白(SPI)作为测试植物蛋白,因为作为豆油生产的副产品,SPI很容易获得。但是,像SPI这样的植物蛋白在水中的溶解性很差,因此很难控制它们自组装成有序的结构。此次,通过使用SPI,他们成功在没有蜘蛛的情况下,复制了类似蜘蛛丝的结构,即所谓的“纯素蜘蛛丝”。

新技术使用环境友好的乙酸和水的混合物,结合超声波和高温,提高了SPI的溶解度。这种方法产生的蛋白质结构,在氢键形成的引导下具有增强的分子间相互作用。在第二步中,溶剂被去除,从而形成不溶于水的薄膜。

2、用鲑鱼精子制造的塑料替代品来了,可以被水回收

科学家们已经进行了大量研究,寻找对自然环境破坏较小的塑料替代品。一个来自天津大学的科学家团队盯上了一种看起来不太可能的原料——鲑鱼精子。相关论文于 11 月 14 日发布在 《美国化学会志》。

该研究团队将来自鲑鱼精子的 DNA 链溶解在水中,并与生物质衍生的离聚物混合,形成一种柔软、可延展的材料「水凝胶」(hydrogel),它可以被制成不同的三维形状,经过冷冻干燥后就会固化,最终产品是一种类似于塑料的材料,被团队称为「DNA 塑料」。

研究人员已经用这种环保材料制作了一个杯子、一副拼图和一个 DNA 模型。

尽管这次是从鲑鱼精子中获取了原材料,但携带着地球上所有生物遗传密码的 DNA 才是真正的来源。

2015 年的一项研究估计,地球上约有 500 亿吨 DNA。在理论上,我们可以通过类似的方式,使用其他可持续来源制造「DNA 塑料」,例如来自农作物、藻类或细菌的废料,而不仅仅是鲑鱼精子。更重要的问题是,「DNA 塑料」会比其他替代品更好吗?研究团队指出,它比所有现有类型的塑料都更具环境可持续性,这种可持续性涉及生产、使用和报废的方方面面。

在生产过程中,原材料来源于生物可再生资源;水处理策略环保,不涉及高能耗,不使用有机溶剂,不产生副产物;与聚苯乙烯塑料相比,「DNA 塑料」在生产过程中的碳排放量减少了 97%。

「DNA 塑料」的回收也更为容易,将它所制成的物品浸入水中,会再次得到水凝胶,可重新制成新物品,延长使用寿命。

如果不再需要,它可以被 DNA 消化酶分解;而其他环保塑料,比如由玉米淀粉和藻类等材料制造的可生物降解塑料,需要大量能量来制造并且难以回收。

3,大米做吸管,单根批发价约合人民币0.12元

一家位于韩国釜山的纸吸管工厂生产的纸吸管为韩国上百家咖啡店及部分网购平台供货,广受好评。有的纸质吸管一泡入饮品中便很快软掉、散掉,甚至尝着还有味道,但这家工厂生产的纸质吸管却更加厚实,他们的秘密是什么?

根据媒体报道,这家工厂生产的纸质吸管使用了大量天然纸浆,增加了原纸的厚度,同时他们还利用一种特殊的油脂取代了黏合剂,避免原纸在缠绕中产生缝隙。这样,一根纸吸管能够在热水中浸泡两天,在冰水中甚至可以保持原状长达5天。目前,这家企业已经通过规模化、自动化的生产,把单根批发价格控制在20韩元左右,约合人民币0.12元,日均生产量已达到100万根。

陈小姐告诉记者,她还听说韩国有一种用大米为原料研制出来的吸管,虽然目前还没有亲身使用过,但她对这种吸管非常好奇。

大米是亚洲人再熟悉不过的粮食,韩国大米吸管开发者金广佖经过研发,推出了含70%的大米及30%的木薯的可食用大米吸管。木薯,是大家喜爱的珍珠奶茶中制作珍珠的原料,它的加入能够让吸管更加结实、有韧性,表面也更加光滑。有体验过这种吸管的网友表示,从外观上看,大米吸管和普通的塑料吸管差别不大,吸饮料也很容易,入口的饮料并无异味,但它整体更硬质。

4、曾经是农业废弃物,加工后耐高温、可降解

来自德国的团队“树叶共和”(Leaf Republic)决定通过自己的行动作出改变。团队创始人Pedram的办公室外有一片茂密的森林,他向来认为,市面上通行的纸质餐具并不是他心目中理想的塑料替代品,通过砍伐树木来制作纸浆的行为令他十分痛心。有一天,他在森林中散步,突然灵光一现———森林里落叶那么多,为什么非要砍伐树木,而不是利用这些落叶做点什么呢?

有了想法之后,Pedram马上召集了一些志同道合的朋友,这群设计师、工程师们发挥各自所长,研制起了树叶餐具。最终,他们设计出了一种防水、防油,并可降解为肥料的一次性餐具。不仅成品纯天然,制作过程中,团队也没有使用任何胶水、油漆等化学用品。使用完毕后,树叶餐具只需28天就能被自然分解,变回天然养分,不会成为地球的负担。

“树叶共和”在发布这款餐具后,拿到了大大小小十几个奖项。在许多展览现场,他们带着半自动热压成型机,为人们现场展示落叶如何变成餐具的过程,引来无数关注。

这个团队始终坚信:“存在的意义不在于现在拥有了什么,而在于我们能为未来创造什么。如果建立的是一个真正能实现可持续发展,对于社会对于环境都有意义的公司,那我们做的事是世界上最伟大的事。”

变废为宝的故事,也在我国上演。作为农业大国,我国长期面临着如何处理秸秆的烦恼。作为一种农业废弃物,在田间焚烧秸秆会造成环境的污染。而在秸秆制品企业看来,这种农业废弃物却是“宝贝”,它们可以变成一件件天然植物纤维环保硬质餐具。

有媒体报道称,用秸秆制成的餐具,富天然米糠营养素,不含任何有害化学物质、重金属、塑化剂等,而且比普通餐具更耐高温,不易碎,即便是破碎了,边角也不锋利。这种餐具的原料是天然生物,可再生,可降解,埋于土下6个月后可降解,不会造成污染。曾经的废弃物,如今却成为纯天然的餐具,远销欧洲、日韩、东南亚等国家和地区,得到国内外市场认可与接受,为农民带来了可观的实际利益。

事实上,除了做成餐具,秸秆还有其他“大用途”。比如安徽一家秸秆制品企业正与中科大、合工大等名校合作进行产品研发,不断提高产品性能并开发新型天然植物纤维产品,提高秸秆等天然植物纤维材料的利用率。他们准备与白色家电企业合作,生产家电配件,并将秸秆运用于建筑材料、工业包装材料、汽车配件等方面。

无独有偶,在国外,秸秆也被视为可利用的资源。丹麦是世界上首先使用秸秆发电的国家。位于丹麦首都哥本哈根以南的阿维多发电厂建于上世纪90年代,被誉为全球效率最高、最环保的热电联供电厂之一。阿维多发电厂每年燃烧约15万吨秸秆,可满足几十万用户的供热和用电需求。和煤、油、天然气相比,秸秆成本低、污染少,是电厂认为最划算的燃料。此外,秸秆燃烧后的草木灰还可以无偿地返还给农民作为肥料。使用秸秆发电,电厂降低了原料的成本,百姓享受了便宜的电价,环境受到保护,新能源得以开发,同时还使农民增加了收入。

本文来源:CPRJ塑料橡胶,科技日报,上观新闻,爱范儿

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