今天我们的地球似乎被塑料包裹着，塑料几乎无处不在，如购物袋、厨具、汽车工业、农业覆盖物等，由石油、煤炭和天然气等不可再生资源制造的传统塑料，这些资源很快就会枯竭。据估计，全球石油基塑料的年产量约为1亿吨，每天需要700万桶石油来生产这种塑料。这就是为什么需要可生物降解和植物性塑料的原因，这种塑料可以很容易地从天然来源制造，并且不会对环境造成危害。

 

　　生物基材料是指从活的或死的动物或植物中回收的物质。生物基材料是一大类松散相关的加工（或工程）材料，主要来源于自然界中存在的物质，如活体组织或生物体，也可以通过合成方法获得。

 

　　植物基塑料清单

 

　　01甘蔗

 

　　聚乙烯 (PE) 是一种植物基塑料，由甘蔗这种可再生原料制成，而传统的聚乙烯则使用石油或天然气等化石来源的原料。出于这个原因，聚乙烯在其生产过程中从大气中捕获并固定二氧化碳，有助于减少温室气体排放。

 

　　我们都喜欢糖的味道，但它不仅仅是为了吃。甘蔗 “聚乙烯植物基塑料”是糖用方面的先进发展，用于从饮料瓶到液体产品的包装。一种以植物为基础的塑料包装替代塑料，很高兴看到几个品牌采用甘蔗。

 

　　用甘蔗生产植物性塑料的过程由开创性技术组成。加工的第一个“粉碎”阶段释放出糖汁，用于制造我们熟悉和喜爱的糖。以下“粉碎”步骤进一步分解甘蔗，然后将其用于生产乙醇、植物酒精。下一部分是新技术的用武之地。乙醇变成了一种植物基塑料，即“绿色”聚乙烯，其物理特性与传统的石油制成的聚乙烯相同。

 

　　虽然甘蔗塑料不可生物降解，但它是100% 可回收的。甘蔗还吸收二氧化碳。它吸收了我们最重要的污染物之一，这一事实使其远远优于石油。油基塑料需要开采石油，这个过程会将地球土壤中的碳释放到我们的空气中。这个过程是气候变化的真正推动者。我们对油基产品的依赖越少越好。

 

　　种植甘蔗的好处之一是它的弹性。它可以在最薄弱的牧场上生长，并有助于恢复土壤。甘蔗废料也称为甘蔗渣，也用于发电，为乙醇生产过程提供动力。

 

　　案例

 

　　100%甘蔗基瓶

 

　　02玉米

 

　　玉米在 1970 年代主要用于牲畜饲料，但今天它越来越多地用于生产高果糖玉米糖浆、燃料酒精和其他非食品产品。

 

　　因此，这两个条件都有利于玉米淀粉生物降解塑料的发明。该过程主要包括首先将生玉米转化为淀粉；然后这种玉米淀粉在适当的酶反应的帮助下发酵，产生乳酸。乳酸在商业上是通过葡萄糖、糖蜜或奶酪与同型发酵乳酸菌发酵产生的。

 

　　一些菌株，如表面培养中的米根霉（Rhizopus oryzae），在化学成分确定的培养基中将 D-葡萄糖转化为含有不少 L(+)-乳酸。乳酸转化为聚乳酸是通过丙交酯通过缩聚反应进行的。可生物降解塑料具有与常规塑料使用相同的功能和性能。这种可生物降解的塑料可以通过热成型等传统加工技术转化为有用的物品。

 

　　案例

 

　　玉米基塑料瓶

 

　　03藻类生物塑料

 

　　一项将藻类转化为生物塑料的突破性创新技术正在开发中，旨在推出新的藻类树脂系列。这些基于藻类的树脂可以替代传统塑料树脂中使用的石油含量的 50% 或更多。

 

　　藻类研究显示出有希望的结果，这个新的藻类树脂系列将很快推出。藻类树脂为整个塑料供应链的制造商提供了一个绝佳的机会，以提高生态环境可持续性并减少行业对石油的依赖。

 

　　藻类可以成为生物燃料和生物塑料最重要的“绿色”原料之一。藻类用于最大限度地减少污染烟囱环境的 CO² 和 NOx 气体 。藻类作为生物质是有意义的，因为它有助于关闭污染气体的 循环，并且可以是一种重要的可再生资源。

 

　　案例

 

　　海藻生物基可食用包装袋

 

　　04竹塑料

 

　　竹子的增长速度非常快，它在一年内生产一棵成年树，韧性纤维沿竹秆定向，在连接中，纤维以复杂的方式缠结在一起，使节点具有各向同性的特征，从而提供额外的韧性。竹子具有独特的成分，类似于单向纤维增强堆肥，沿其长度方向有许多节点。

 

　　竹纤维自然生长迅速且坚固，可与玉米淀粉结合或热压制成产品，包括盘子、外卖纸盒、陶器、杯子和吸管。国际竹藤组织 (INBAR) 的研究表明，竹塑料替代品如果生产得当，可以 100% 生物基和完全生物降解，并且可以在全球生物塑料业务中发挥重要作用，每年生产约 200 万吨。

 

　　可以将天然竹纤维与其他天然或合成纤维（如玻璃纤维）混合，以增强材料的特定性能。还可以将各种类型的塑料用作基质。通常，包括化学添加剂以赋予复合材料特定于其预期用例的所需特性，例如耐久性、刚度、对热的反应等。

 

　　案例

 

　　竹制电脑外包装

 

　　05蘑菇植物基塑料

 

 

　　蘑菇包装利用玉米壳或秸秆等现成的废物来制作可生物降解的包装。菌丝体是真菌的根结构，以长链模式生长，附着在附近任何可用的东西上，无论是土壤，还是在这种情况下，特定的包装模具。几天之内，这些纤维结合在一起——形成一种稳定而坚固的材料。这家美国公司开发了包装 Ecovative 来代替聚苯乙烯，聚苯乙烯很难回收利用，需要数千年才能分解。相比之下，菌丝体包装可以扔到花园里，几个月内它会在那里自然降解——如果是堆肥的话，速度会更快。

 

　　案例

 

　　Ecovative蘑菇植物基酒瓶包装