生質可分解塑膠發展概況

 

刊登日期:2021/5/17
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張怡雯/工研院產科國際所
 
歐盟執委會於2018年4月正式通過歐盟循環經濟行動方案(Circular Economy Package; CEP)成為正式法律,具有低碳排與可循環再生的生質塑膠(Bioplastics)成為循環經濟中重要的一環。為了更具體的推動循環經濟,歐盟執委會又於2020年3月提出新循環經濟行動方案(New Circular Economy Action Plan),作為歐盟綠色新政重要支柱之一;其中,聚焦在七項消耗最多資源且可循環性高的產品,包括:電子暨資通訊產品、電池與汽車部門、紡織品、建材與建物、食品、包裝與塑膠;塑膠對可回收成分提出新的強制性要求,並特別關注生物基和可生物降解的塑膠。
從技術可行性來看,傳統石化原料來源的塑膠都可用生質材料取代,加上國際逐漸成形的限塑政策,對塑膠材料生質含量與可分解可堆肥性的要求,發展生質塑膠材料為未來無可避免的趨勢。
 
一、生質塑膠材料種類
相較於石油來源塑膠製品對環境造成的危害,包括:消耗天然資源、生產過程溫室氣體的排放以及最終廢棄物難以處置的困難,生質塑膠被視為可以取代石油基塑膠助於降低對石油資源的依賴及降低溫室氣體排放,故已被視為推動塑膠產業朝循環經濟發展的重要選項。
 
生質塑膠分為可分解塑膠(Biodegradable Plastic)和生物基塑膠(Biobased Plastic)兩大類, 依照其來源可分為石油基與生物基,是指由生物質資源(例如糖、澱粉、植物油和植物材質)製成的塑膠、使用後分為「生物可分解」與「不可生物分解」共四類,「生物可分解」一般表示在某些限定的環境條件下,物質可以在一定期限內被微生物分解,如圖一。
 
      圖一、生質塑膠材料種類             
圖一、生質塑膠材料種類   
 
傳統石化來源的塑膠(編號1),如PE、PP、PET等,雖具有生產成本優勢,但其消耗自然資源與生產時產生大量碳排,使用後囤積於大自然中無法分解,造成環境危害。非石化來源、無法分解的塑膠(編號2),如生質PE、生質PET、生質PA等,雖少了消耗自然資源的負面因素,但因其不可分解的特質,無法解決環境問題。以石油為原料、可分解塑膠(編號4)如:PBAT、PCL其優劣處恰與編號2相反。因此生質來源又可分解的塑膠材料(編號4),如:PLA、PBS、Starch Blends,便成為廠商思考用來替代傳統塑膠材料的選項。
 
二、包裝材料為驅動生質塑膠市場主要因素
根據歐洲生質塑膠公司與研究所nova-Institute的研究,全球生質塑膠產量佔所有塑膠產量僅約1%比重,然而在國際與各國政府對生質塑膠的推動下,生質塑膠產能將會逐漸成長,全球生質塑膠產能將從2019年的2,011千公噸增加到2022年的約2,339千公噸。其中,2020年生物可分解塑膠產能為1,201千公噸,占整體生質塑膠比重約為55.8%。
 
塑膠製品裡,包裝佔其應用約36%,因此全球減塑、限塑的趨勢裡,包裝材料為最需要被取代與改變的應用。以應用端來看,包裝市場也為生質塑膠的最大宗應用,佔59%(含軟包裝43%、硬包裝16%),因此國際大廠在開發生質塑膠的應用時,也多以此方向為主。
                     
圖三、生質塑膠應用佔比
圖三、生質塑膠應用佔比
 
三、 國際大廠發展概況
1. 澱粉基聚合物發展標竿廠商—NOVAMONT 
全球第一大澱粉基聚合物生產商,其生物可分解塑膠年產能15萬噸;每年使用營業額5%作為研發經費,目前有---以上為部分節錄資料,完整內容請見下方附檔。
 

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