企業紛紛投入循環經濟,加速帶動生質材料發展

August 28,2020

全球持續探討了數十年的溫室效應議題,在本世紀踏入一個嶄新的時代,國際間除了透過行銷報導試圖喚醒消費者的環保意識,品牌企業也紛紛投入循環經濟並擔任起先鋒角色,從製造端開始減塑生產,並提倡低碳產品如何融入你我的生活,期望降低工業排放能讓劇烈的氣候變遷逐漸趨緩,同時為逐漸消耗的石油蘊藏量帶來解方。2020年初全球爆發新冠肺炎(COVID-19)疫情,因為防疫距離而建立起的防護網,反而讓環保減塑走了回頭路,既然無法避免使用一次性餐具和容器,至少在材質的選擇上盡可能符合工業循環中可回收、可再生、可分解的概念。從企業的角度來看,以生質基材做為原料,不但可以減少廢棄物的堆積和汙染處理,回收分解後還能持續再生利用,以達成務實的循環經濟。然而,從終端消費者的角度來看,唯有落實日常減塑,才能真正減少石油化工的需求。

石油化工即是從石油中提煉出化工原料及燃料,進而運用在工業、農業或日常生活中。過去數百年來石油化工主導了大部分的市場需求,石化塑膠也的確在各個產業中帶來龐大商機與便利的生活;實際上,99%的塑膠最初皆來自石油或天然氣,其無法被大自然微生物所分解的特性,在製造、使用、丟棄的各個階段,不僅會污染海洋、增加溫室氣體排放,持續累積並釋放毒化物質對人體及環境造成傷害,我們甚至能預見下一代將生活在什麼樣的污染環境之中。因此各國環保學者和科學家都主張積極發展循環經濟模式,為地球爭取更多喘息的時間來修復自己。
 


(圖片來源:歐洲議會官方網站)
 

根據研究,每年至少有800萬噸的廢棄塑膠流入全球海域,塑膠以總量的72%高居所有海洋垃圾占比第一位。世界經濟論壇和艾倫‧麥克阿瑟基金會(Ellen MacArthur Foundation)共同發出警告,2050年全球海洋中的廢棄塑膠重量,將比水中的魚類還多!根據聯合國環境署與「塑膠揭露專案」(Plastic Disclosure Project, PDP)合作的報告《塑膠價值評估》估計,塑膠垃圾每年對海洋生態系統造成的經濟損失至少有130億美元,已成為繼氣候變遷的第二大地球生態威脅。

塑膠因為廉價、輕量與耐用,出現在我們日常生活中的每個角落,其中最常用在包裝用途,約佔整體塑膠產業的26%,也是全球塑膠產業應用的最大宗!2013年,全球在市面上的塑膠包裝使用量約為7,800萬噸,而依照趨勢來看,到了2050年,塑膠包裝的產量預計會增加到3.18億噸!
 

生質材料的發展現況與未來趨勢


國際能源總署(The International Energy Agency, IEA), 於2007年發起了Bioenergy Task 42,定義以生質精煉作為能源與產品的永續生產技術。利用無害、環境友善之生質精煉技術(Biorefinery),將生物質(Biomass) 轉化後替代由石油(Fossil)所提煉之原料,充分發揮回收再生之經濟價值,降低對石化原料之依賴,從而改善地球環境。簡而言之,石化精煉=石油化工;生質精煉=農業化工。

各國為了解決傳統塑膠垃圾氾濫的問題,利用生質塑膠可生物分解的特性進行了多年的研究與開發。在生產初期,生質塑膠的性能和成本回收速度不及傳統石化塑膠,導致應用領域大大受限。但面臨眼前的生態危機,各國也不得不進行立法,帶動企業主動響應發展生質塑膠應用。在發展前期,以「生物混合法」率先進入市場,用石化原料混和部分生質原料,不但具備循環經濟概念與低碳效益,其性能更與傳統塑膠不分軒輊,成為兼顧市場需求與環境保護的折衷作法。可口可樂公司所生產的30% Bio-PET飲料瓶即為此開發項目的代表。

目前全球生質材料以歐美與日本為主要發展地區;歐美生質材料的市場應用著重於可堆肥袋、食品包裝材料與一次消耗性高分子產品,日本則大力投入生質材料在汽車與3C電子產品上的應用。不可否認的是,生質材料已逐漸為品牌廠商所指定使用,唯有積極與高分子加工業者合作開發相關產品並導入循環經濟概念,布局傳統石化產業轉型升級的策略,才能真正趕上永續發展的高速列車。
 

糖質PE?!被種出來的塑膠可100%回收、再生,減少35%碳排放

 

一個你我皆熟知的飲料包裝品牌「瑞典利樂」 (Tetra Pak),早在2011年即推出以甘蔗為原料的生質高密度聚乙烯(HDPE)製成飲料開蓋,並在同年率先成為液態食品包裝中採用生質塑膠的供應商。利樂包裝每年都在生質材料的應用上取得卓越進展,其中最具代表性的,是利樂包裝的紙材及生質塑膠(Bio-based PE)一律來自巴西FSC™驗證森林中的Bonsucro永續驗證甘蔗,比起市售同款紙盒減少了35%的二氧化碳排放量,且友善環境材料來源可以追溯,真正達成了「原料生生不息、零廢棄可再生」的循環經濟目標。
 


(圖片來源:Bonsucro官網)


為了確保包裝內容物的新鮮,每個利樂紙盒包裝都含有可回收(recyclable)的聚合物塑膠淋膜,這層塑膠薄膜可以在回收處理廠透過水力散漿的「紙塑分離」技術再製成塑粒,達到100%回收再利用的環保目標。然而轉換聚合物的產業仍處於萌芽階段,在可再生(renewable)聚合物完全取代傳統的石化聚合物之前,還有一段很長的路要走。

 


(圖片來源:利樂官網)


美國星二代傑登史密斯(Jaden Smith)偕同著名影星父親在2015年所販售的JUST Water,則是以無菌「利樂冠」(Tetra Top)紙盒包裝取代一般寶特瓶,由於80%以上的包材皆來自於甘蔗,紙質輕加上運送過程不需冷藏,碳足跡比一般寶特瓶裝水減少了74%,減塑同時又減碳,一舉兩得。台灣義美食品公司也在2019年領先全亞洲推出採用「利樂皇」(Tetra Rex)全植物紙盒的乳品,100%不含石化原料,號稱是「可以被種出來的全植物紙盒」。

 


(圖片來源:JUST Water官網)

 


(圖片來源:義美利樂皇植物盒)


利樂公司可說是落實循環經濟的指標性企業,不僅積極發展生質材料、生質能源,同時也與下游品牌聯手攻下更多、更大的飲料市場,不改變既有的分類回收認知,持續引領消費者身體力行實現永續環境。

延伸閱讀生活中紙塑複合材質的應用與製作工藝
 

循環經濟將成為國際企業的主要生產模式


近幾年生態環境的汙染與氣候變遷問題來勢洶洶,發展生質塑膠已成為必然趨勢。生質塑膠從產品製造、消費使用及最後的廢棄階段,皆呈現可回收再生或生物可分解的循環模式,完全符合循環經濟概念。食品包裝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、可堆肥以及生質基包裝。

循環經濟不單只是一個議題,在實務上需透過區域系統性的合作,優化資源配置,盡可能地提高資源的利用效率,使生產過程中減少投入與排放,以節省為主軸去創造更高的利潤。相對於線性經濟,循環經濟是主動去探討源頭最核心的問題,並用積極的態度提出解決方案,已成為21世紀企業獲利的新趨勢,預期在不久的未來,循環經濟將成為國際企業的主要生產模式。依據麥肯錫顧問公司的估算,經濟的發展模式如全面走向資源循環運用,每年能省下高達6,300億美元的材料成本,並在2030年前,創造一年高達1.8兆歐元的經濟利益。

參考資料:

  1. Gina-Marie Cheeseman, Shifting Plastics to a Circular Economy Could Generate Billions, (2016).

  2. 林錫金。循環經濟中之生質精煉產業分析。(2017)

  3. 陳建明、劉榮昌。替代石油來源的生質材料產業。科學發展 531 期。(2017.03)。

  4. 財團法人中技社。資源及產品循環應用技術。循環經濟系列叢書 第三冊。(2018)16-17

  5. 材料世界網。生物循環與下世代生質聚酯材料。(2019)

  6. 循環台灣基金會。循環經濟。國際進程。

  7. 黃育徵。循環經濟,台灣邁向永續之路的關鍵。(2018)

  8. 利樂公司。永續發展行動 2019年永續發展報告。(2019)

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