全球生物循環經濟的技術與其應用發展(上)

 

刊登日期:2020/3/23
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                                廖聖茹/工研院材化所
前言
在亞太地區每兩年舉辦一次的International Conference on Bio-Based Polymer (ICBP )是亞太地區重要的生物基高分子材料國際研討會,此會議由日本Prof. Y. Doi.在2003年創辦,直到2009年開始才移至日本以外的亞太地區舉行,藉此活絡亞太地區的生物基高分子材料的研究進展。2019年The 7th International Conference on Bio-Based Polymer國際會議是由泰國Chulalongkorn University 的The Petroleum and Petrochemical College主辦,泰國政府正在積極推行生物循環綠色(Bio-Circular-Green; BCG)經濟,此次ICBP 2019獲得泰國政府支持,並將會議納入國家發展“Bio-based Polymers for Bio-Circular-Green Economy生物循環綠色經濟的生物基聚合物”項目內。會議除了邀請全球著名的生物基高分子研究學者外,特別安排Industrial Production and Applications of Bio-based Polymers (IPAP)議程,並邀請台灣、韓國、日本、泰國以及荷蘭的生物材料廠商分享其在工業生產與創新研發方面的經驗。本文將概略介紹此研討會最新發展的議題以及研發成果,並據此分析未來在可持續生物經濟市場發展之趨勢。
 
全球生質材料市場分析
根據研究,每年約有800-1,300萬噸的塑膠被流入全球海洋環境,海洋垃圾成分以塑膠最多,佔72%,其次為保麗龍8%、尼龍類5%、紙類5%、橡膠5%。塑膠碎片是最常見的垃圾種類,34%的垃圾都是塑膠碎片,瓶蓋次之13%,漁業用保麗龍6%、菸蒂6%、繩子4%和塑膠袋3%。海洋保育「愛倫麥克阿瑟基金會」統計,若就重量而言,到了2050年,全球海洋中的塑膠將比魚多。聯合國環境署的近期報告預估,這每年會對全球海洋造成130億美元的傷害,塑膠垃圾對海洋與環境的污染已成為繼氣候變遷的人類第二大威脅。全球塑膠生產超過300百萬噸,生質塑膠占總體市場不到1%,雖屬於小眾市場,然而面對全球日益嚴重的塑膠垃圾問題,使其在2019年全球經濟論壇中,生物塑膠被選為十大潛力技術,如圖一所示[1]。2019年全球生質塑膠產能為211萬噸(圖二),其中生物可分解生質塑膠和生物不可分解生質塑膠的產能比約為55.5:45.5,Starch Blends 產能第一為21.3%,接著為PLA 13.9%, PBAT13.4%…等(圖三~四)[2]
 
圖一、Top 10 Emerging Technologies 2019
圖一、Top 10 Emerging Technologies 2019
 
圖三、2018-2024全球生物塑膠產能變化
圖三、2018-2024全球生物塑膠產能變化
 
圖四、2019全球生質塑膠產能材料結構
圖四、2019全球生質塑膠產能材料結構
 
歐洲是全球生物塑膠需求最大的市場,其相關技術與研發能力居全球之冠。亞洲擁有土地與資材的優勢,成為生物塑膠生產的主要樞紐。Corbion(The Netherlands)和TOTAL簽署意向書,在泰國設置一座可產75千噸的PLA廠,提高PLA在亞太市場的滲透力。全球生物塑膠應用市場以包裝材料為最大宗,佔53%排名第一,織物居第二占比11%,農業和園藝以及民生消費品為第三,占8%(圖五)。食品包裝應用是生質塑膠最大的應用領域,現階段廣泛應用於各類硬質及軟質包裝產品項目,包含生物可分解或可堆肥以及Bio-based 包裝。2016年我國PLA進口達18,070噸,集中於食品容器,約占90%以上,以生鮮蔬果盒及冷飲杯為主。剩餘的10%左右則為免洗餐具、包裝袋及耐用型生活製品,成品占我國塑膠包裝製品1.2%,以外銷歐、美、日等國為主,內外銷比例約為3:7。表一說明了熱塑性生質塑膠的分類與目前全球商業生產情形,無論是否可以生物分解,生質塑膠皆屬於循環經濟的範疇[3]
 
Plenary Lecture-The Future of Plastics
荷蘭University of Amsterdam的Prof. Gert-Jan Gruter曾在DSM 和Avantium工作超過十年,負責FDCA/PEF的量產計畫。Prof. Gert-Jan Gruter於會議中由減碳的觀點切入,說明歐盟對未來塑膠的發展策略。影響未來塑膠的發展有四個主要因素---以上為部分節錄資料,完整內容請見下方附檔。
 

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