范淑櫻編譯
近年來，隨著碳中和議題成為國際共識與永續發展的首要目標，從材料、零組件階段推動減碳措施的趨勢亦日益顯著，而利用植物等生物質原料的生質塑膠(樹脂)亦備受矚目，相關實用化發展正加速推進。日本生質塑膠協會(JBPA)即指出「生質塑膠乘勢而上，已迎來第三波熱潮」，且有別於前兩次的生質塑膠熱潮，目前登錄JBPA的生質塑膠認證標章件數正在急速增加中。此處所提及的生質塑膠係以植物等可再生生物質資源為原料製成的生質塑膠，以及透過微生物等作用予以分解的生物降解性塑膠。
日本第一波生質塑膠熱潮出現於1990年代。在高度經濟成長之下，塑膠製品的廢棄處理問題浮上檯面，可透過土壤中微生物的力量分解成水與二氧化碳的生物降解性塑膠引起了廣泛關注，日本與美國也在合成、加工技術上相互競爭，但之後市場未有顯著成長，熱潮也隨之消退。
第二次生質塑膠熱潮則落在舉辦「愛知世界博覽會」的2005年左右。當時愛知世博會的次要主題之一為「循環型社會」，因此積極導入生質塑膠於餐具、垃圾袋、場地資材等各種用途。且與此同時，原油價格一路飆升，因此日本試圖在做為挑戰脫離石油社會象徵的世博會，向世界展現日本的環境技術。在2004年底，JBPA的生物降解性塑膠登錄件數也創下歷史新高，達到750件。然而由於2008年雷曼金融危機導致石油需求下降，原油價格暴跌，以致於生質塑膠市場再度未能有所擴大，多數日本企業也退出了生質塑膠事業。
大約10年後的2020年，日本修訂了《容器包裝回收法》，並實施購物塑膠袋收費義務化，但符合一定條件之生質塑膠製成的購物袋則不在此規範內，生質塑膠因此再次成為關注焦點。其中尤以含有植物來源成分的生質塑膠在JBPA的登錄件數從2018年的180件擴大到2021年的793件，急速增長了4.4倍。
新一波的生質塑膠熱潮並不僅限於日本國內，JBPA指出「在碳中和宣言、海洋塑膠廢棄物問題的背景之下，生質塑膠熱潮成為全球趨勢，市場成長速度也超出預期」。
根據歐洲生質塑膠協會(EBPA)在2021年12月公開的資料顯示，2021年全球生質塑膠產能約為242萬噸，超過2020年公佈的預測值223萬噸。此外，EBPA也大幅上修了2022年以後的預測值，例如對於2025年的產能預測在2020年發表的數值為287萬噸，2021年則調修至672萬噸，增長了約2.3倍。
以歐洲為首，世界各國相繼訂定了削減石化塑膠的政策，日本也在2019年由環境省等策定的「塑膠資源循環戰略」中，揭示了2030年前導入約200萬噸生質塑膠的目標。從這樣的中長期的策略作為可以推論，新一波的生質塑膠熱潮不會是止於一時的流行。
以生物降解性塑膠大放異彩的日本技術
在生質塑膠中，因應環境問題最理想的材料為生物質來源之生物降解性塑膠(圖一)，例如聚乳酸(PLA)、聚3-羥基丁酸酯-3-羥基己酸酯(Poly(3-hydroxy-butyrate-co-3-hydroxyhexanoate); PHBH)。由於這些材料來自於生物質，因此在分解時實質上不會增加大氣中的二氧化碳(碳中和)，且可透過微生物的力量分解成水、二氧化碳，回歸自然界，將可有助於防止微塑膠垃圾對土壤、海洋的污染。
圖一、生質塑膠分類
從碳中和、減輕環境負荷等觀點而言，PLA、PHBH受到越來越多關注，目前日本企業亦加速推動PLA、PHBH的實用化、量產化。由於PLA、PHBH具有分解性能等優異特性，未來可望在全球市場有活躍表現。例如，化學品製造商KANEKA即從攝取植物油(棕櫚油)的微生物抽取出代謝過程中產生的PHBH，開發了一項100%植物來源的PHBH產品「KANEKA Biodegradable Polymer Green Planet」。目前KANEKA已建置年產能5,000噸規模的實證工廠，並於2019年12月開始投產，將PHBH應用於一次性餐具等產品製造。此外，KANEKA計劃2024年前將產量提高到每年2萬噸，2030年則擴大至10～20萬噸。
KANEKA的PHBH產品特徵在於具有即使在海水中仍可容易分解的高分解性能，並取得了TÜV AUSTRIA全球唯一的海洋生物降解性國際認證「OK Biodegradable MARINE」。目前年產能達1萬噸規模的認證量產材料大多為纖維材料，而KANEKA的PHBH具有可取代泛用塑膠之物理特性，在「OK Biodegradable MARINE」認證的產品中較為少見(表一)。若KANEKA在2024年實現增產的話，屆時將會是---以上為部分節錄內容，完整資料請見下方附檔。