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生物可降解塑料未来可期

由西欧国家发起的“限制或停止使用塑料袋以及其他一次性塑料制品如吸管”等行动,将进一步推动生物可降解塑料的市场需求,未来将是生物可降解塑料的天下?

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最近全球知名的咨询公司IHS Markit分析指出,由西欧国家发起的“限制或停止使用塑料袋以及其他一次性塑料制品如吸管”等行动,将进一步推动生物可降解塑料的市场需求。

 

年平均增长率9%,有望在2023年达到17亿美元。

 

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2018年全球生物可降解塑料的市场金额超过11亿美元,IHS Markit预测到2023年,全球生物可降解塑料的市场金额有望达到17亿美元。

 

2018年,全球对生物可降解聚合物的需求量是360,000公吨,但IHS预计到2023年,全球生物可降解聚合物的消耗量可增长超过50%,达550,000公吨,这意味着从2018年到2023年这五年间,全球生物可降解聚合物消耗量的年平均增长率可达到9%。

 

生物可降解或可堆肥聚合物是指在工业或市政堆肥基地中,可通过微生物分解成二氧化碳和水的生物基或化石燃料基聚合物。甚至部分聚合物可直接在个人家庭的后院堆肥箱以及在土壤、淡水或盐水环境中进行生物降解。

 

食品包装领域增长最快


食品包装,一次性餐具(包括杯子、盘子和刀叉等)以及塑料袋是生物可降解绝货物最大的终端用户市场,也是最主要的增长引擎。这些领域将受惠于各个国家地区政府部门的“限塑令”或“禁塑令”,并有望实现两位数的增长。


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堆肥袋是生物可降解聚合物的第二重要终端市场。这一市场将随着堆肥设施的扩建以及市场对垃圾填埋场中树叶、草屑、食物垃圾等有机废料的兴趣增长而强劲增长。

 

泡沫包装,包括淀粉基的宽松填料包装(如坚果类包装)是西欧以及北美地区生物可降解聚合物的重要终端用户。地膜和其他农业应用则是西欧和亚洲地区生物可降解聚合物的重要终端用户。

 

小体量的市场包括杯子和纸盒的纸张涂层,纺织、无纺织布以及可吸收的医疗器械如缝合线和植入物,油气田和天然气田的井下作业工具以及3D打印拉丝等等,都是生物可降解聚合物的用武之地。

 

立法是动力,堆肥设施是催化剂,西欧地区需求量最大

 

其中在2018年,对一次性塑料用品使用执行最严法规的西欧地区,其可降解生物聚合物消耗量约占了全球消耗量的55%。亚洲和大洋洲(澳大利亚和新西兰)地区的消耗量约占全球消耗量25%,北美地区则为19%,其他国家和地区则少于1%。

 

“生物可降解塑料,主要是淀粉基化合物或聚乳酸基材料,与石油基塑料相比越来越具有成本竞争力,市场的需求量也在显著增长。特别在环保法规最严格的西欧地区,对生物可降解塑料的需求量巨大。” HS Markit特种化学品研究总监Marifaith Hackett说,“但是,生物可降解塑料的市场需求与聚乙烯等传统塑料的市场需求相比,依然微小。”

 

IHS MARKIT统计,在过去20年中,全球消耗量最大的塑料——聚乙烯的需求量几乎翻了一番。IHS MARIT预计2018年全球聚乙烯的需求量将超过1亿吨。然而,新的市场压力,包括消费者对可持续性的预期上升,以及在欧洲等成熟市场和中国等主要增长市场的环境法规收紧,可能会影响到未来聚乙烯的需求增长。

 

“生物可降解聚合物的性能和加工性已经得到改善,它们的应用范围将进一步拓展。但立法是生物可降解聚合物最重要的需求驱动力,” Marifaith Hackett说,“如意大利和法国禁止使非生物降解塑料袋,这将推动这些国家对生物可降解聚合物的市场需求。我们预计越来也多的欧洲国家将加强立法方面的限制。”


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Marifaith Hackett表示,可生物降解聚合物在缺乏相关必要基础设施的地方发展缓慢甚至停滞。“消费者的环保意识和积极性肯定会推动生物可降解塑料的市场,” Marifaith Hackett说,“为了真正发挥生物可降解聚合物的好处,你需要有收集和堆肥基础设施来做支持。目前很少有大城市或市政府建设必要的收集、堆肥设施。

 

Marifaith Hackett也指出,人们也必须正确认识到许多生物可降解聚合物只是在特定工业堆肥设施中才能进行生物降解。这些堆肥设施所需要的温度高于家庭堆肥。“只有一小部分生物可降解聚合物能够在家庭后院的堆肥箱中进行堆肥,极少数能够直接在土壤或海洋环境中进行堆肥。” Marifaith Hackett强调说。

 

尽管生物可降解聚合物潜力巨大,但我们仍然需要减少塑料的消耗,加强塑料的回收利用。“由于各种原因,消费者可能会混淆生物基塑料与生物可降解聚合物,尽管公众对塑料废物问题的认识日益增强,市场对环保塑料的需求量还是没有想象中的多,” Marifaith Hackett说,“在日常生活中,人们依然缺乏对可生物降解聚合物制成的产品进行处置的妥善方案。建立支持收集和堆肥的基础设施成本依然是阻碍生物可降解聚合物快速增长的壁垒。”

 

IHS MARKIT报告指出,强制性的堆肥项目有助于推动生物降解聚合物市场需求增长。这些项目将有机废物从垃圾填埋场转移,减少垃圾填埋场的温室气体排放。堆肥项目的扩展可以刺激对可堆肥垃圾袋和食品器皿的需求,这两者都是生物可降解聚合物的重要终端市场。能够处理生物可降解聚合物的堆肥设施的短缺,限制了强制性堆肥项目对生物可降解聚合物需求的积极影响。

 

“欧洲以及欧盟地区将推动更多的立法。如果这些立法陆续推出的话,那么塑料行业将迎来重大变革。传统塑料生产商有可能会有所退缩,” Marifaith Hackett说。“我们之前在IHS MARIT评估全球对可生物降解聚合物的需求时,我们注意到美国是这一领域需求增长的最大驱动力,但现在由于立法的推进,欧洲是目前领先的需求中心。因为欧洲人特别希望减少海洋垃圾。”

 

生物可降解聚合物产业的发展与几大因素息息相关,如固体废物处置模式、现有和未来的立法以及消费者的态度和行为。这些因素的演变及其对生物可降解聚合物产业的影响在世界各地有所不同。

 

垃圾填埋仍然是美国处理城市垃圾的主要手段,堆肥处理仅占9%

 

在美国,垃圾填埋是处理城市生活垃圾最常用的方法。根据美国国家环境保护局统计,2014年,美国约有53%的城市生活垃圾采用填埋的方式处理。另有26%进行材料回收利用,13%采用能源回收的燃烧方式进行处理。仅有9%的城市生活垃圾采用堆肥方式进行处理。

 

堆肥成为垃圾处理的重要方式潜力依然巨大,特别在食物垃圾和潜力成为垃圾处理的一个更重要的手段,特别是对食物垃圾和庭院装饰垃圾的处理中。根据IHS MARIT分析,2014年,食物垃圾和庭院装饰垃圾占据了美国城市垃圾总量的28%!在庭院装饰垃圾中, 31%通过填埋处理,61%通过堆肥处理,其余8%则通过燃烧与能量回收。

 

2014年,美国通过堆肥处理的塑料垃圾量可以忽略不计,填埋仍然是主要的处置方式。75%的美国塑料垃圾是通过填埋的方式进行处理,15%的塑料垃圾通过能量回收的方式进行燃烧处理,其余9%采用回收再生的方式进行处理。

 

“生物可降解或可堆肥聚合物可以起到从垃圾填埋场转移废弃物的作用。例如,采用生物可降解材料制成的咖啡胶囊,简化了咖啡胶囊用后的回收利用。可堆肥的垃圾袋可以控制气味,减少混乱,减少害虫聚集,并减少与住宅堆肥项目相关的‘恶心’因素,” Marifaith Hackett说,“从垃圾填埋场转移有机废物可减少甲烷的排放,甲烷是一种有效的温室气体。我们IHS MARIT预计生物降解或可堆肥塑料将日益成为可持续发展解决方案的重要组成部分,但它们的推广和采纳大部分将取决于立法,以及消费者的态度和行为。

 

中国、印度陆续出台禁塑令,推动生物可降解聚合物的发展

 

人们对环境中塑料废弃物的关注推动了全球市场对生物可降解聚合物的需求。今年以来各地相继颁布“限塑令”,目前中国已有25省市自治区出台禁塑实施细则和草案,各地方政府相继印发加强塑料污染治理实施方案。


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深绿色为已发布塑料污染治理相关实施方案,浅绿色为已发布塑料污染治理征求意见稿


在印度,生物可降解聚合物市场仍处于初级阶段,该领域的参与者寥寥无几。虽然印度的法律执行效率存在瑕疵,印度依然发布了禁止使用塑料袋的法令,这一做法在亚洲依然领先。2012年德里政府颁布了一项禁令,禁止在本市使用、储存、销售和制造该一次性使用塑料袋(购物袋)。在印度的其他地区,使用这种塑料袋也将得到惩罚。尽管如此,这一禁令对印度带来的变化几乎微乎其微。印度仍然面临塑料污染和城市垃圾管理不当的重大挑战。


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在环保政策的驱动下,PLA、PBAT、PHA、PCL、PBS等生物降解塑料,在一次性餐具、包装、农业、汽车、医疗、纺织等领域的应用正迎来市场发展新机遇。生物降解塑料的改性材料,以及相关助剂,如扩链接,抗水解剂,增韧剂,成核剂,抗菌剂也会有新一轮的创新。


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此外,对现有通用塑料如LDPE薄膜、PP注塑制品的替代,由于生物降解材料本身的特性,对片材,注塑,薄膜,吹塑,热成型设备有不同的要求,也会有更新换代的机会。为此艾邦建有生物降解塑料微信交流群,金发、海正生物、吉林中粮、蓝山屯河、中石化、九江科院、光华伟业,禾尔斯、科碧恩等企业已加入,欢迎加入一起交流探讨!


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