世界生物塑料發(fā)展現(xiàn)狀與前景

一 世界發(fā)展現(xiàn)狀與前景

可降解塑料一般分為光降解塑料、生物降解塑料、光和生物降解塑料、水降解塑料四大類。其中，生物降解塑料隨著現(xiàn)代生物技術(shù)的發(fā)展越來越受到重視，成為國際上研究開發(fā)的熱點(diǎn)。傳統(tǒng)塑料如聚乙烯等降解性能和生物相容性差，造成了嚴(yán)重的“白色污染”。而羰基生物降解塑料可定義為含有可降解添加劑的石油基塑料。

目前在生物基材料中，發(fā)展最快的是生物基塑料。這種極具發(fā)展?jié)摿Φ牟牧峡赏谠S多應(yīng)用領(lǐng)域替代傳統(tǒng)聚合物。

生物塑料由生物聚合物制取，它與烴類聚合物不同，生物聚合物可被微生物破解并用作堆肥。2008年2月，生物塑料被認(rèn)定為清潔技術(shù)工業(yè)的亮點(diǎn)。

生物塑料是在微生物作用下生成的塑料，或者是以淀粉等天然物質(zhì)為基礎(chǔ)生產(chǎn)的塑料。大到電視機(jī)的支架、電腦框體，小到小擺件、廚房垃圾袋等，生物塑料的身影隨處可覓。

生物塑料不僅對環(huán)境友好，其對肌體的適應(yīng)性也非常好，可望用于生產(chǎn)可被肌體吸收的術(shù)后縫合線等醫(yī)用產(chǎn)品。

近年來，石油資源的日益緊缺，導(dǎo)致塑料原料價(jià)格飛漲。尤其是隨著可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的深入人心，解決塑料材料與環(huán)保的協(xié)調(diào)發(fā)展問題愈加凸顯。

從材料發(fā)展前景看，天然聚合物如PLA、淀粉混配物、PHBV和聚羥基丁酸酯（PHB）將主導(dǎo)生物塑料市場，現(xiàn)正在開發(fā)更多的生物樹脂與傳統(tǒng)聚合物的混配物。

隨著可生物降解塑料技術(shù)的發(fā)展，聚乳酸（PLA）、生物聚酯等生物降解材料的逐漸成熟，將推進(jìn)塑料制品可生物降解化，為減少廢舊塑料制品帶來的污染，并最終實(shí)現(xiàn)資源和環(huán)境的可持續(xù)性發(fā)展找到出路。

1. 美日歐鐘情于推廣生物塑料

據(jù)美國從事市場研究的Freedonia集團(tuán)的預(yù)測，美國對天然聚合物的需求年增長率為7.1%，將達(dá)到2012年17.5億磅（80萬噸），屆時(shí)市場銷售額達(dá)40億美元。因?yàn)檫m用性擴(kuò)大，以及一些聚合物如聚乳酸（PLA）的成本具有競爭性，為此在包裝應(yīng)用中將會(huì)有最大的發(fā)展機(jī)遇。Freedonia集團(tuán)指出，淀物和發(fā)酵產(chǎn)品的需求將以二位數(shù)速率增長，將從2008年5.90億美元增長到2012年11.25億美元，這主要由于PLA、淀粉摻混物和透明質(zhì)酸的適用性擴(kuò)大以及生產(chǎn)技術(shù)改進(jìn)所拉動(dòng)。價(jià)格下降也將推動(dòng)需求。PLA在包裝領(lǐng)域?qū)⒂泻艽笤鲩L，尤其在熱成型容器方面。透明質(zhì)酸的需求將由皮膚注射和成人整形外科治療的強(qiáng)勁需求所拉動(dòng)。對纖維素醚的需求占總市場比例雖將有下降，但其仍將以4.2%的年增速增長，將從2008年11.10億美元增長到2012年13.50億美元。甲基纖維素因其在建筑材料如膠泥、灰泥、水泥漿和黏土中廣泛應(yīng)用而占有一定優(yōu)勢。Freedonia集團(tuán)預(yù)計(jì)，蛋白質(zhì)基聚合物如膠原質(zhì)的需求也很強(qiáng)勁，從2008年起其市場年增長率將為6.9%，將達(dá)到2012年市場價(jià)值6.05億美元。

美國Freedonia集團(tuán)于2008年底發(fā)布預(yù)測報(bào)告，認(rèn)為在今后幾年內(nèi)美國對生物可降解塑料的需求將以年率15%的速度增長，這將使其需求量從2008年4.0億磅增長到2012年7.2億磅，屆時(shí)市場價(jià)值將達(dá)8.45億美元。據(jù)Freedonia集團(tuán)公司分析，生物可降解塑料占美國2008年全部熱塑性樹脂需求量不到0.6%，但是如果其價(jià)格適中，則將面臨很大的發(fā)展機(jī)遇。據(jù)稱，不斷上漲的原油價(jià)格使生物可降解塑料應(yīng)用升溫，生物可降解塑料來自于可再生資源如谷物，與石油基常規(guī)樹脂相比，成本更具競爭性。然而，預(yù)計(jì)生物可降解塑料應(yīng)用增長需使其價(jià)格應(yīng)繼續(xù)下降，另外，谷物價(jià)格的快速上漲也給生物可降解塑料價(jià)格的下降帶來壓力。該報(bào)告指出，淀粉基塑料的需求將以年率16.8%的速度增長，將達(dá)到2012年2.93億磅。其發(fā)展來自于樹脂混配物的改進(jìn)以及一些應(yīng)用領(lǐng)域的發(fā)展機(jī)遇，這些應(yīng)用領(lǐng)域如復(fù)配的餐飲包裝以及食品行業(yè)用托盤和餐具。因能力擴(kuò)增和樹脂性能改進(jìn)而擴(kuò)大應(yīng)用，以及有更多加工商投入其中，聚乳酸（PLA）的需求年增長率為近20%。Freedonia集團(tuán)公司預(yù)計(jì)，PLA在一些領(lǐng)域如熱成型食品包裝以及被褥和服裝纖維方面面臨良好的發(fā)展機(jī)遇。聚酯基生物可降解塑料的需求將以年率25%的速度快速增長，將達(dá)到2012年8000萬磅。包裝行業(yè)占2007年全部生物可降解塑料用量近3/4，到2012年將會(huì)有最快的應(yīng)用增長。

奧巴馬抑制溫室氣體排放的綠色新政正在助推基于可再生資源的聚合物應(yīng)用，這將有助于提高美國生物聚合物的需求。分析人士指出，即使經(jīng)濟(jì)狀況不佳，大量用戶仍都愿意購買環(huán)境友好的產(chǎn)品。美國業(yè)已提出新的能源和環(huán)境法案預(yù)計(jì)將包括排放交易法規(guī)或碳稅，這使人們更加重視環(huán)境。與傳統(tǒng)的塑料相比，生物聚合物將更受青睞。

NatureWorks公司在內(nèi)布拉斯加州Blair生產(chǎn)基于谷物的聚乳酸（PLA），主要用于包裝領(lǐng)域，該公司現(xiàn)已被農(nóng)業(yè)大公司嘉吉公司全部擁有，已使其Ingeo品牌的PLA生產(chǎn)能力翻了一番，達(dá)到了14萬噸/年。PLA優(yōu)于傳統(tǒng)塑料的優(yōu)勢是其生產(chǎn)時(shí)溫室氣體排放極少，需用化石燃料也極少。此外，PLA使用最后處理方便，包括可化學(xué)循環(huán)回收和可用作堆肥。Ingeo品牌的PLA銷售在2008年底曾受到經(jīng)濟(jì)衰退的影響，但截至2009年7月的幾個(gè)月內(nèi)需求已經(jīng)回暖。PLA的價(jià)格現(xiàn)已與傳統(tǒng)塑料相似。NatureWorks公司預(yù)計(jì)2010年北美的PLA需求增長率將回復(fù)到20%~30%。這意味著2013~2014年將需建設(shè)第二套裝置。

NatureWorks公司也在開發(fā)從非食用生物質(zhì)原料來生產(chǎn)生物聚合物，2009年7月已與Avantium公司簽約合作協(xié)議，開發(fā)第二代生物聚合物。總部在荷蘭的Avantium公司已開發(fā)出生物基燃料和塑料，該公司于2000年從殼牌公司剝離而組建。

另外，2009年6月，嘉吉公司通過收購日本帝人公司持有的50%股份而全資擁有NatureWorks公司。帝人公司于2007年起持有NatureWorks公司股份，當(dāng)時(shí)嘉吉公司前合資企業(yè)伙伴陶氏化學(xué)公司放棄了這項(xiàng)業(yè)務(wù)。帝人公司正在重組其產(chǎn)品業(yè)務(wù)，致力于開發(fā)其專有的抗熱PLA，應(yīng)用于其汽車和電子產(chǎn)品核心市場。

近年來，日本政府大力推廣生物塑料，這類外觀和普通塑料差別不大卻有益環(huán)境的塑料有望成為解決白色污染的途徑之一。日本政府為推進(jìn)生物塑料等可再生資源的使用出臺(tái)了《生物技術(shù)戰(zhàn)略大綱》和《生物質(zhì)日本綜合戰(zhàn)略》，其中提到，擴(kuò)大生物塑料的使用是一項(xiàng)重要課題。《生物技術(shù)戰(zhàn)略大綱》設(shè)定的政策目標(biāo)是，到2010年，20％的塑料要用可再生資源制造。

美國咨詢公司弗若斯特沙利文(Frost & Sullivan)2008年12月發(fā)布《歐洲生物塑料市場》研究報(bào)告，報(bào)告認(rèn)為歐洲的生物塑料市場正處于新興發(fā)展期，即使在全球金融危機(jī)暴發(fā)之際，利用可再生的生物塑料代替石油生產(chǎn)塑料仍是政府和企業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)。

歐洲生物塑料在終端的應(yīng)用將越來越廣泛。目前，生物塑料主要應(yīng)用在塑料袋、新鮮產(chǎn)品包裝和農(nóng)膜。生物塑料正在逐步替代低密度聚乙烯（LDPE）和高密度聚乙烯（HDPE），應(yīng)用在塑料袋中。相比其他傳統(tǒng)的塑料如聚乙烯（PE）、聚苯乙烯（PS）的終端市場滲透度，隨著環(huán)保意識(shí)的提高，生物塑料的需求正在增加，潛在市場巨大。

從近年的價(jià)格比較來看，隨著PLA和淀粉基聚合物生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大，價(jià)格已呈現(xiàn)下降趨勢，在未來幾年內(nèi)，歐洲PLA和淀粉基聚合物的產(chǎn)量會(huì)繼續(xù)增加，所以它們的價(jià)格仍將下降。

世界各國為了減少固體廢棄物，推進(jìn)可生物降解塑料的應(yīng)用，紛紛出臺(tái)了鼓勵(lì)應(yīng)用生物降解塑料制品的相關(guān)政策。比如，德國傳統(tǒng)塑料征收Green Dot拋置費(fèi)，而有OK Compost等降解證明的則可申請免稅或減稅,對傳統(tǒng)塑料回收重復(fù)使用也給予免稅優(yōu)惠。此外，比利時(shí)、荷蘭、意大利、美國、日本也都制訂了有利于推廣降解塑料的相關(guān)政策。

2. 生物塑料的優(yōu)勢與前景

生物塑料可以不同程度的進(jìn)行生物降解，它為世界指明了一條不再依靠石油生產(chǎn)塑料的道路。而且生物塑料具有價(jià)格優(yōu)勢、良好的環(huán)保性能、原料可再生等市場優(yōu)勢。

生物降解塑料由于具有良好的降解性，主要用作食物軟硬包裝材料，這也是現(xiàn)階段其最大的應(yīng)用領(lǐng)域。但是由于生物降解塑料還未實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，要替代所有傳統(tǒng)塑料包裝并不現(xiàn)實(shí)。客戶更重視成本效益。當(dāng)前生物降解塑料公司都在努力尋找一種令該材料能夠發(fā)揮最佳效果的使用方法，如延長產(chǎn)品的貨架壽命等，以開拓其應(yīng)用領(lǐng)域。

    除了用作包裝材料，人們還在設(shè)法將生物降解塑料應(yīng)用于高價(jià)值和高性能工程，這類應(yīng)用潛力較大。目前杜邦公司、阿科瑪公司等已經(jīng)涉足該領(lǐng)域。另外值得一提的是PLA，該產(chǎn)品性能改進(jìn)后已越來越多地應(yīng)用于汽車和電子產(chǎn)品市場。此外，天然纖維增強(qiáng)塑料在汽車內(nèi)飾中的應(yīng)用越來越多，下一步將在客車內(nèi)部增加生物降解塑料的用量。2010年全球汽車行業(yè)消耗工程塑料約1900萬噸，生物塑料在汽車行業(yè)的應(yīng)用潛力巨大。

    塑料在電子電氣市場也擁有巨大的應(yīng)用潛力。除了手機(jī)制造商正越來越多地在手機(jī)外殼上使用PLA之外，可生物降解塑料還將擴(kuò)大用于其他電子產(chǎn)品。

農(nóng)業(yè)公司是當(dāng)前生物降解塑料市場上最成功的公司，因?yàn)樗麄兡塬@得低成本的原料。作為市場先驅(qū)者之一，嘉吉公司已從生物降解塑料業(yè)務(wù)中獲得了可觀的經(jīng)濟(jì)效益。這些農(nóng)業(yè)公司的傳統(tǒng)優(yōu)勢不是銷售塑料，現(xiàn)在它們正在積極尋求同化工企業(yè)進(jìn)行銷售方面的合作，以擴(kuò)大目標(biāo)客戶的覆蓋范圍。此外，帝斯曼等化工公司出于豐富產(chǎn)品線的考慮，也不斷在其產(chǎn)品系列中引入生物降解塑料品種。

生物質(zhì)聚合物不是石油等化石資源，而是采用以植物等可再生資源為出發(fā)物資的生物工藝制得的聚合物材料，從成為地球溫暖化原因的大氣中二氧化碳的減少、依賴石油的社會(huì)擺脫觀點(diǎn)考慮，是引人注目的材料。近年來，采取天然高分子的化學(xué)轉(zhuǎn)換、由從可再生資源的單體化學(xué)合成制得的生物質(zhì)聚合物和以從可再生資源制造的有機(jī)化合物為碳源開發(fā)微生物產(chǎn)生的生物質(zhì)聚合物。在這些生物質(zhì)聚酯當(dāng)中，聚乳酸和微生物產(chǎn)生聚酯，因?yàn)槭菬峥伤苄愿叻肿樱恢弊鳛樽钊菀椎牟牧掀诖龑?shí)用化。

普通塑料如聚乙烯、聚丙烯等合成樹脂以不可再生的石油資源為原料，且生產(chǎn)過程要消耗大量能源。以聚乙烯的合成為例，目前發(fā)達(dá)國家普遍采用管式法生產(chǎn)，生產(chǎn)每噸聚乙烯的物耗、能耗為：乙烯1.008噸，電力800千瓦時(shí)，蒸汽1噸，冷卻水120立方米，氮?dú)?立方米。國內(nèi)聚乙烯生產(chǎn)與國外相比還有較大差距，物耗、能耗更高。而生物降解塑料是以可再生資源為主要原料，源于農(nóng)作物，是節(jié)能環(huán)保型原料。在我國目前年消耗4000萬噸塑料中，如果其中的1/3用淀粉降解塑料替代，則可減少原油消耗至少1000萬噸。按上述聚乙烯合成能耗計(jì)算，則可省電80億千瓦時(shí)。根據(jù)全國能源消費(fèi)總量與CO₂排放總量估算兩者的轉(zhuǎn)換指標(biāo)值，計(jì)算出生產(chǎn)每千瓦時(shí)電消耗0.4千克標(biāo)準(zhǔn)煤，排放1千克CO₂，則全國每年累計(jì)節(jié)能可達(dá)320萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤，相應(yīng)減少CO₂排放量800萬噸，另外還可節(jié)省大量水資源。用生物降解塑料大量替代通用塑料，僅原料合成節(jié)省的能耗就相當(dāng)可觀。由此可見，生物降解塑料節(jié)能潛力巨大。

此外，生物降解塑料的加工溫度通常比普通塑料低。以淀粉基降解塑料為例，由于在較高溫度下易急劇降解, 因此以淀粉為基材的降解塑料加工溫度通常在150℃以下，而一般聚烯烴塑料的加工溫度多在200℃左右，以此計(jì)算，相同產(chǎn)量的生物降解塑料的加工能耗明顯低于普通塑料。

生物降解塑料可部分或完全替代通用塑料，達(dá)到減少合成樹脂用量、節(jié)約石油資源的目的，從而降低塑料對石油資源的依賴。目前全球年消費(fèi)塑料達(dá)2.4億噸，年增長4%左右，如果其中的1/3用生物降解塑料替代，節(jié)省的石油資源及由此減少的污染排放等帶來的經(jīng)濟(jì)效益不可估量。因此，生物降解塑料對石油的替代作用，可以在很大程度上保障中國能源安全，同時(shí)保障環(huán)境安全。

生物降解材料在推行低碳經(jīng)濟(jì)方面將發(fā)揮重要作用。日益嚴(yán)重的石油資源短缺、環(huán)境污染等問題，迫切需要尋找到利用可再生資源、可降解材料逐步替代石油塑料的有效途徑，低碳經(jīng)濟(jì)的發(fā)展將給生物降解材料帶來新的發(fā)展機(jī)遇，生物降解材料市場的需求將呈!@#$%^&*式增長。

生物降解塑料不僅在生產(chǎn)過程中有節(jié)能減排效果，而且在使用過程也具有環(huán)境友好的特征。普通聚烯烴塑料的合成會(huì)排放大量CO₂等尾氣及污染物，而塑料制品大量使用，尤其是農(nóng)用薄膜和包裝材料又造成了日益嚴(yán)重的白色污染。而生物降解塑料則不然，其原料來源是可以再生的農(nóng)作物，農(nóng)作物在生長過程中通過光合作用可以吸收CO₂放出氧氣，其制品廢棄物可以在掩埋堆肥條件下完全降解成水和CO₂，無污染物產(chǎn)生。我國已成功開發(fā)的新型降解塑料——CO₂塑料，是以工業(yè)廢棄CO₂和烴為原料共聚而成，其中CO₂含量為31%~50%。與普通塑料相比，CO₂塑料不僅利用工業(yè)廢氣CO₂變廢為寶，有效減少溫室效應(yīng)，而且對烴及上游原料石油的消耗也大大減少。近年來，用轉(zhuǎn)基因植物生產(chǎn)生物降解塑料的研究已經(jīng)取得很大進(jìn)展。隨著重組DNA技術(shù)的發(fā)展，未來用轉(zhuǎn)基因植物生產(chǎn)生物降解塑料的商業(yè)化，必將促進(jìn)生物降解塑料的廣泛應(yīng)用，進(jìn)一步節(jié)約石油資源，減輕環(huán)境壓力。因此，生物降解塑料產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷擴(kuò)大的過程，其實(shí)就是CO₂減排的過程，可逐漸消除困擾全世界多年的溫室效應(yīng)和白色污染兩大難題，促進(jìn)人類、經(jīng)濟(jì)與環(huán)境和諧發(fā)展。

一次性處理的塑料瓶會(huì)引起環(huán)境問題。每年被處理的塑料瓶超過130億只。美國IBM公司和斯坦福大學(xué)于2010年3月10日宣布，正在開發(fā)新型有機(jī)分子用作為催化劑（有機(jī)催化劑），以用于生產(chǎn)新型生物可降解、有生物適應(yīng)性的塑料。這一前景已發(fā)表在美國化學(xué)學(xué)會(huì)雜志《Macromolecules》上。強(qiáng)調(diào)了使用有機(jī)分子作為聚合反應(yīng)用催化劑的發(fā)展機(jī)遇和挑戰(zhàn)。通過在合成聚合物化學(xué)中引入有機(jī)催化劑，科學(xué)家們在寬范圍的聚合技術(shù)和單體型態(tài)上開發(fā)了驗(yàn)證的應(yīng)用技術(shù)。多年研究的結(jié)果，這些開發(fā)可望引導(dǎo)出新的回收利用工藝，這一工藝有潛力可大大提高回收利用能力并使常規(guī)的PET聚酯和植物基塑料可重新利用。這一工作的重點(diǎn)在于開環(huán)聚合，這是利用金屬氧化物或金屬氫氧化物催化劑可實(shí)施的主要方法。而研究表明，有機(jī)催化劑顯示出的活性可與大多數(shù)活性金屬催化劑相媲美。

隨著PLA等可生物降解塑料材料的應(yīng)運(yùn)而生，在原有聚乙烯等傳統(tǒng)不可降解塑料制品中加入適量PLA等生物材料制成的塑料制品，既可部分實(shí)現(xiàn)生物降解，原有的力學(xué)性能又沒有明顯的改變。這一技術(shù)突破為解決廢舊塑料制品污染找到了一條新途徑，也為塑料價(jià)值鏈帶來了新機(jī)遇。

生物塑料和普通塑料共混使用，在日本已經(jīng)比較普遍。如豐田汽車公司的塑料零部件中，30%使用了可生物降解塑料，70%為傳統(tǒng)塑料。這樣既提高了塑料部件的可降解程度，成本增加又不是很大，市場接受起來也相對容易一些。日本處理塑料垃圾采用焚燒的方式，部分使用生物塑料無疑減少了二氧化碳的排放量，對環(huán)境更加友好。若以填埋方式處理廢舊塑料，這種部分降解塑料制品中仍存在不可降解的部分，其對環(huán)境的影響將因生物塑料和普通塑料共混比例的不同而變化。

人們環(huán)保意識(shí)的提高讓生產(chǎn)商看到了生物降解塑料在包裝市場的機(jī)會(huì)。杜邦、嘉吉、巴斯夫等知名化學(xué)品生產(chǎn)商紛紛以并購、合資的方式進(jìn)入該市場。鑒于目前消費(fèi)者對生物降解塑料的認(rèn)知度不高，未來還需要大力培育市場，引導(dǎo)消費(fèi)者。生物降解塑料是一種新型包裝材料，塑料與包裝生產(chǎn)商需要聯(lián)合起來宣傳并引導(dǎo)消費(fèi)者接受這種環(huán)保材料。

3. 各國公司加快投身生物塑料研犮與應(yīng)用

3.1. 美國

美國塑料混配物生產(chǎn)商普力萬公司全球生物聚合物部指出：盡管不同產(chǎn)品和市場存在較大差異，但從整體上看，這一市場仍將以二位數(shù)速率增長。當(dāng)今這一增長速度與可混配和可生物降解生物聚合物相維系。生物聚合物現(xiàn)占普力萬公司總銷售額小于1%，但公司將發(fā)展新產(chǎn)品，繼續(xù)擴(kuò)大其所占的份額。生物聚合物是普力萬公司的策略增長平臺(tái)之一，因?yàn)樗瞎镜目沙掷m(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。普力萬公司將大力發(fā)展現(xiàn)有的生物聚合物，如PLA（聚乳酸）、PHBV（聚-3-羥基丁酸戊酸共聚酯）和淀粉混配物，以及有高含量生物衍生物的工程熱塑性塑料和熱塑性彈性體。

美國普立萬公司一直在為提高生物塑料的耐高溫性能而努力。該公司推出了其開發(fā)的、改善了材料抗沖擊性并可在100℃以上加工使用的可生物降解塑料技術(shù)。耐高溫產(chǎn)品的推出，使生物塑料在家用塑料制品中大規(guī)模應(yīng)用成為可能。普立萬與全球領(lǐng)先的家居和辦公室配件供應(yīng)商合作推出了可生物降解的浴室配件。該產(chǎn)品采用了普立萬開發(fā)的PHBV（聚羥基丁酸戊酸共聚酯）為基礎(chǔ)的生物降解材料，讓牙刷架、浴室盒、浴室杯、定量分配器、肥皂盒及浴桶等在保留原有設(shè)計(jì)和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的情況下更加環(huán)保。

最近，美國嘉吉旗下的NatureWorks公司用100%可再生植物資源為原料生產(chǎn)的英吉爾天然塑料及纖維，在生產(chǎn)工藝上取得了重大突破。新產(chǎn)品比老產(chǎn)品的二氧化碳排放量減少60%，能源消耗也降低了30%。據(jù)NatureWorks的宣傳材料稱，該產(chǎn)品“既滿足了市場對塑料和纖維產(chǎn)品兼具功能性及環(huán)保性的需求，也使公司在環(huán)保方面又向前邁進(jìn)了一大步”。

NatureWorks公司看好生物塑料應(yīng)用前景，其應(yīng)用將包括軟包裝和硬包裝以及食品器具、飲料包裝、紡織品、無紡布和不斷增長的耐用塑料市場。例如，美國快餐食品制造商Frito-Lay公司于2010年推出采用Ingeo生物塑料包裝的快餐食品。

2009年5月，NatureWorks公司也在美國內(nèi)布拉斯加州Blair生產(chǎn)裝置增設(shè)了設(shè)備，使生物塑料生產(chǎn)能力翻了一番，達(dá)到了140噸/年。Blair生產(chǎn)裝置也采用了新的生產(chǎn)工藝，進(jìn)一步降低了裝置的二氧化碳排放和能耗。

杜邦公司加快推銷生物基聚合物，截至2009年5月底，該公司已使其高性能、源于可再生的工程聚合物幾條生產(chǎn)線實(shí)現(xiàn)了商業(yè)化，這些可再生工程聚合物包括熱塑性彈性體和樹脂，以及應(yīng)用于汽車和運(yùn)動(dòng)器械的長鏈尼龍。這些聚合物至少含有20%可再生材料，并且與完全石油化工基的材料相比，性能上相同或更好。客戶用于替代使用，無需作出性能和環(huán)境上的改進(jìn)。

杜邦公司推出可再生包裝聚合物材料，這種稱為Biomax TPS的材料為可再生來源的熱塑性淀粉制造，應(yīng)用于包裝行業(yè)，含有85%~90%的可再生成分，適宜于制作熱成型托盤和物品、注模部件和容器。Biomax PTT材料含有35%的可再生成分，適用于包裝用途，用于注模容器、化裝品包裝和其他常用聚酯的替代部件。

美國從事生物科學(xué)的Metabolix公司與其合作伙伴ADM公司的生物塑料合資企業(yè)Telles公司也在美國愛荷華州Clinton建設(shè)第一套生產(chǎn)Telles公司Mirel生物塑料產(chǎn)品的裝置，這套5萬噸/年生產(chǎn)裝置于2009年12月建成。

美國亞什蘭公司于2010年1月宣布，由亞什蘭高性能材料部門研發(fā)的Envirez生物樹脂已被加拿大玻璃纖維船舶生產(chǎn)商Campion Marine公司大批量應(yīng)用，將有數(shù)百艘由Envirez樹脂制造的船舶下水。據(jù)介紹，Envirez樹脂配方中使用了一定量的大豆油和由玉米所制得的乙醇，被稱為來自可再生原料的新型樹脂。亞什蘭與Campion Marine公司2008年合作，建造了世界第一艘利用生物樹脂的船舶。該船的測試數(shù)據(jù)不僅證明了Envirez樹脂在高性能游艇船舶中的應(yīng)用成功，同時(shí)表明應(yīng)用該樹脂造船每年可減少10萬磅二氧化碳的排放量。據(jù)稱，亞什蘭生物樹脂表現(xiàn)出來的杰出性能可滿足造船的需要，它能提供更高的強(qiáng)度和延伸率，同時(shí)減少了對石油的依賴。它是同類原料中的首選，亞什蘭將在所有船舶上應(yīng)用這種材料。亞什蘭高性能材料部門在全球不飽和聚酯樹脂及乙烯基酯樹脂市場上占有重要地位，可為客戶提供膠衣、壓敏膠、結(jié)構(gòu)膠及金屬鑄造設(shè)計(jì)服務(wù)方面的先進(jìn)技術(shù)。

可口可樂公司2009年5月中旬宣布，推出PlantBottle品牌新的100%循環(huán)回收塑料瓶。這種瓶子部分原料來自甘蔗和糖蜜。該公司2009年內(nèi)率先在北美試推行這種新瓶子，于2010年大規(guī)模推廣應(yīng)用。可口可樂公司稱，這種塑料瓶的原料中有30%以上的成分來自甘蔗和糖蜜提取物，其他為石油基聚乙烯。

2010年3月上旬，在瓶裝水市場出現(xiàn)一種新的趨勢，生物塑料瓶可百分之百來自植物制造，而不是近年出現(xiàn)的混合復(fù)合材料制成的瓶。新推出的經(jīng)濟(jì)礦泉水瓶（eco-bottles）來自于美國綠色星球礦泉水瓶（Green Planet Bottling）公司和Keystone 瓶裝水公司。美國綠色星球礦泉水瓶公司的100%植物基瓶無毒且為碳中性，而常用的塑料瓶含有石油和雙酚A成份。它們可再利用、循環(huán)利用并且可在80天內(nèi)成為堆肥。綠色星球礦泉水瓶公司表示，每生產(chǎn)72瓶植物基瓶，可節(jié)約1加侖石油。這些礦泉水瓶生產(chǎn)時(shí)使用的能源和燃料也減少65%。綠色星球礦泉水瓶公司現(xiàn)有16.9盎司瓶，一升和12盎司瓶也已推出。

2.2. 西歐

德國巴斯夫公司現(xiàn)在生產(chǎn)的生物塑料包括脂肪族-芳香族共聚酯Ecoflex，以及由Ecoflex和45%PLA組成的混合物Ecovio，兩者采用受控的混配工藝可以完全生物降解。巴斯夫公司正在其路德維希港生產(chǎn)基地新建6萬噸/年Ecoflex生產(chǎn)裝置，該生產(chǎn)基地現(xiàn)生產(chǎn)1.4萬噸/年生物塑料。Ecoflex開發(fā)于上世紀(jì)九十年代中期，而Ecovio開發(fā)于2006年。巴斯夫公司到2010年下半年，其在德國的上述二種生物塑料總能力達(dá)7.5萬噸/年。公司在世界上也擁有許多Ecoflex合作開發(fā)項(xiàng)目。并拓展Ecovio技術(shù)應(yīng)用于薄膜、模塑等產(chǎn)品。

荷蘭帝斯曼公司是全球生命科學(xué)和材料科學(xué)公司，該公司于2010年4月16日宣布，已推出汽車行業(yè)用兩款生物基高性能材料。帝斯曼的產(chǎn)品展現(xiàn)了生物基經(jīng)濟(jì)的魅力，該產(chǎn)品是PalapregECO P55-01，為汽車車身零部件用生物基樹脂，這些車身零部件包括外部面板在內(nèi)，另一款產(chǎn)品是EcoPaXX，為生物基高性能工程塑料。Palapreg ECO由55％可再生資源組成，是當(dāng)今市場生物基含量最高的復(fù)合樹脂材料。工業(yè)試驗(yàn)證明，帝斯曼的產(chǎn)品能達(dá)到高的可再生基材料含量，而不會(huì)使產(chǎn)品性能或生產(chǎn)速度有任何減小。EcoPaXX是高性能的聚酰胺，它將高熔點(diǎn)（約250℃）、低吸濕性和優(yōu)良的耐各種化學(xué)物質(zhì)性能優(yōu)點(diǎn)組合在一起。該材料約70％基于可再生資源蓖麻油的構(gòu)筑基塊。2009年，帝斯曼公司從汽車和運(yùn)輸部門獲得其總的凈銷售額7％。帝斯曼工程塑料分部和帝斯曼復(fù)合樹脂分部是該公司高性能材料的二個(gè)集群部門，可為汽車行業(yè)提供減輕重量、提高性能和提高燃油效率的各種解決方案。帝斯曼致力于發(fā)展高效能、可持續(xù)的材料作為其業(yè)務(wù)內(nèi)涵，為全球生物基經(jīng)濟(jì)的發(fā)展作出重要貢獻(xiàn)。這兩款產(chǎn)品ECO P55-01 和EcoPaXX目前正在由汽車行業(yè)包括MCR在內(nèi)的幾家客戶進(jìn)行最后核準(zhǔn)。Palapreg ECO P55-01已被用于世界第一次零排放賽車冠軍賽Formula Zero競賽的小型賽車車身制作，并已獲得一級(jí)方程式比賽協(xié)會(huì)（FIA）的批準(zhǔn)。

2.3. 日本

日本三菱化學(xué)公司也加快生產(chǎn)生物可降解和無碳排塑料，包裝是應(yīng)用的初期目標(biāo)，2007~2009年已生產(chǎn)了超過6000噸，未來將進(jìn)一步增產(chǎn)。

日本東麗公司與昭和公司合作開發(fā)的以PLA和纖維素為主要成分的PLA生物塑料耐熱溫度已經(jīng)達(dá)到150℃，美國伊士曼公司和日本昭和高分子公司推出的生物法聚丁二酸丁二酯已經(jīng)可以作為家用電器和電子儀器等的包裝材料。總之，可生物降解塑料的耐高溫性能正在逐步提升，進(jìn)一步推廣應(yīng)用的條件正在逐步成熟。

豐田汽車公司計(jì)劃到2015年，將20％的汽車塑料更換為生物塑料。豐田公司2003年首次在汽車中使用了生物塑料。一款稱為“Raum”的車型的輪胎罩和車墊，采用聚乳酸和洋麻的混合材料制作而成。不過，后來沒有在其他汽車上用過生物塑料，因?yàn)檫@種材料成本、性能及加工成型等方面還有待完善，豐田公司并未做好大規(guī)模應(yīng)用生物塑料的準(zhǔn)備。為實(shí)現(xiàn)豐田汽車公司削減CO₂排放量目標(biāo)，生物塑料現(xiàn)被寄予厚望。要使生物塑料的替代率達(dá)到20%，首先要在技術(shù)方面取得突破，以解決生物塑料在耐熱性、成型性、耐沖擊性及長期可靠性等方面的應(yīng)用難題。豐田汽車公司最近已開始推進(jìn)上述課題的改進(jìn)研究。據(jù)稱，豐田汽車公司所用的塑料件中，聚丙烯材料目前所占比例接近50%，再加上其他幾種主要塑料品種聚氯乙烯、聚氨酯及ABS，這四種材料約占車用塑料用量的80%。到2015年，豐田汽車打算逐漸將這些材料都用生物塑料來代替，而首先將更換為生物塑料的是汽車內(nèi)飾件。

日本科研人員2008年7月底宣布開發(fā)出一種由天然纖維和生物可降解塑料制成的復(fù)合材料，新材料的強(qiáng)度高于玻璃纖維強(qiáng)化塑料，這種新材料今后有望應(yīng)用于汽車和飛機(jī)上。據(jù)報(bào)道，這種新復(fù)合材料由山口大學(xué)教授合田公一等人開發(fā)，原料是生產(chǎn)衣服用的天然苧麻纖維和以玉米為原料生產(chǎn)的生物可降解塑料。制作過程是，首先使用高濃度堿性溶液浸泡苧麻，接著把苧麻和生物可降解塑料按6比4的比例混合加壓并逐漸加熱，從而制成復(fù)合材料。科研人員使用2毫米厚的薄膜狀新材料進(jìn)行耐沖擊測試，結(jié)果表明新材料能耐受高達(dá)13.4焦耳的沖擊能量。而如果不經(jīng)過特殊處理，用苧麻纖維和生物可降解塑料簡單混合制成的材料只能耐受最高6.3焦耳的沖擊能量。

3. 全球生物塑料市場及前景

按照產(chǎn)品生命周期來分析，生物塑料產(chǎn)品尚處于萌芽期和發(fā)展期，市場存在巨大增長潛力，目前正在向一些終端應(yīng)用領(lǐng)域增強(qiáng)滲透力度。

據(jù)美國BCC研究公司發(fā)表的預(yù)測報(bào)告，認(rèn)為到2012年全球可生物降解聚合物市場年均增長率為17.3%。2007年需求量達(dá)到了5.41億磅（24.5萬噸），預(yù)計(jì)到2012年市場將增加到超過12億磅（54.6萬噸）。2007年的市場比2006年增長1.32億磅，增長32.3%，而需求量為4.69億磅。混配塑料袋是這一市場用量最大的部門。2007年達(dá)近2.42億磅，預(yù)計(jì)對可生物降解塑料袋的需求將達(dá)到2012年5.86億磅，年增長率為19.4%。2007年稀疏填充包裝用量為1.62億磅，并將增長到2012年2.14億磅。第三個(gè)最大的應(yīng)用部門是其他包裝，包括醫(yī)藥/衛(wèi)生產(chǎn)品、農(nóng)業(yè)應(yīng)用和紙張涂料。目前用量為8100磅，預(yù)計(jì)到2012年將達(dá)到2.32億磅，年增長率為23.4%。BCC表示，可生物降解聚合物雖然商業(yè)化己有20年之久，但仍處發(fā)展初期。這一市場仍不夠大，主要有幾方面問題，最主要的是價(jià)格相對較高和缺乏有效混配的基礎(chǔ)設(shè)施。北美的可生物降解聚合物市場不如歐洲和亞洲發(fā)展得快，但具有發(fā)展?jié)摿ΑＣ绹袌龅闹饕?qū)動(dòng)力是環(huán)境法規(guī)的推動(dòng)，最近用可生物降解聚合物代替石油基塑料正在增長。

從可再生資源生產(chǎn)聚合物的技術(shù)進(jìn)步將使全球生物塑料應(yīng)用不斷升溫。2008年5月初在美國Milwaukee召開的塑料工程師學(xué)會(huì)年會(huì)指出，全球生物塑料生產(chǎn)將從2007年26.24萬噸提高到2011年99.88萬噸。截至2008年初使用的生物塑料仍僅占塑料2.31億噸的0.7%，但減少對石油的依賴和面向環(huán)境更為友好將驅(qū)動(dòng)對生物塑料的需求。同時(shí)發(fā)展生物塑料對滿足環(huán)境法規(guī)是一條重要途徑。日本政府已確定目標(biāo)，到2020年使日本消費(fèi)所有塑料的20%來自可再生來源。德國禁上將含有大于5%有機(jī)物含量的固體廢棄物用于埋地，這將對2012年生物塑料的推行產(chǎn)生影響。韓國和中國臺(tái)灣地區(qū)有類似的規(guī)定。按照農(nóng)場安全和農(nóng)業(yè)投資法，美國要求每一個(gè)聯(lián)邦機(jī)構(gòu)都必須制定使用生物基塑料的計(jì)劃。分析人士指出，除了新的法規(guī)以外，當(dāng)前石油原料正面臨短缺：每使用4桶石油，而僅能新發(fā)現(xiàn)1桶石油。基于石油化工的塑料每年消費(fèi)約25億桶石油。生物塑料的魅力正在日益提升。生物塑料正在改變塑料生命循環(huán)周期，它可從未來的植物基原料生產(chǎn)更可持續(xù)應(yīng)用的產(chǎn)品。據(jù)分析預(yù)測，到2011年，全球汽車和電子領(lǐng)域應(yīng)用的生物塑料總量比例將從現(xiàn)在的12%上升至近40%。除了聚乳酸（PLA）、聚羥基烷基酸酯（PHA）、聚羥基丁酸酯（PHB）以及現(xiàn)在使用的其他生物樹脂之外，明天的市場領(lǐng)先者將生產(chǎn)綠色的低密度和高密度聚乙烯（LDPE和HDPE）、聚丙烯（PP）、丙烯酸酯和尼龍。

據(jù)Helmut Kaiser咨詢公司于2008年6月的分析預(yù)測，全球生物塑料市場將快速增長，年增速將達(dá)9%~10%，生物塑料市場價(jià)值將從2007年10億美元（6億歐元）增長到2020年100億美元（64億歐元）。雖然包裝仍將是主要市場，但汽車和電子行業(yè)新的應(yīng)用將驅(qū)動(dòng)這一增長發(fā)展。包裝所占份額將從2007年65%下降至2025年40%。Helmut Kaiser咨詢公司的分析顯示，到2025年，亞洲將成為生物塑料市場的領(lǐng)先地區(qū)，將占32%份額，其次是歐洲占31%，美國占28%。截至2008年6月，生物塑料約占整個(gè)塑料市場的10%~15%，但是到2020年這一比例將增大到25%~30%。隨著生物塑料材料技術(shù)性能的改進(jìn)及其創(chuàng)新，在汽車、醫(yī)療和電子工業(yè)中將開拓新的應(yīng)用。許多應(yīng)用的驅(qū)動(dòng)力將是生物塑料的無毒性，生物塑料將成為推向消費(fèi)市場可持續(xù)的和環(huán)境友好的產(chǎn)品發(fā)展的主要因素。新市場和應(yīng)用的開發(fā)也給供應(yīng)商帶來較高的效益。

據(jù)歐洲生物塑料協(xié)會(huì)（European Bioplastics）秘書長哈拉爾.卡伯（Harald Kab）2010年6月上旬表示，受生物聚乙烯裝置開始運(yùn)轉(zhuǎn)的刺激，2013年全球生物塑料產(chǎn)量將是當(dāng)前產(chǎn)量的近四倍至146萬噸/年。巴西Braskem公司正在建設(shè)的全球首套20萬噸/年生物聚乙烯工業(yè)化裝置于2010年底前投產(chǎn)，另外其它富產(chǎn)甘庶國家的一些生產(chǎn)商也會(huì)利用這種原料，投資建設(shè)生物聚乙烯和聚丙烯裝置。據(jù)歐洲生物塑料協(xié)會(huì)稱，該協(xié)會(huì)預(yù)測到2013年全球生物塑料產(chǎn)量將達(dá)到146萬噸/年，是基于兩個(gè)方面的預(yù)測，其中可堆肥生物塑料產(chǎn)量將從2009年時(shí)的40.9萬噸/年增長至2013年時(shí)的74.8萬噸/年；而不可堆肥生物塑料產(chǎn)量將從2009年時(shí)的2.5萬噸/年大幅增長至2013年時(shí)的71.5萬噸/年。分析認(rèn)為，越來越多的生物塑料將出現(xiàn)在包裝、薄膜、購物袋、移動(dòng)電話和飲料瓶等領(lǐng)域。可口可樂公司的PET瓶已使用了生物塑料，利樂公司也尋求使用生物塑料。當(dāng)然當(dāng)前生物塑料在成本上仍然高于普通塑料產(chǎn)品，這通常要轉(zhuǎn)嫁至消費(fèi)者身上，但大部分消費(fèi)者愿意支付這部分溢價(jià)。

分析人士指出，盡管2009年前后經(jīng)濟(jì)低迷，但生物塑料市場仍在很快地發(fā)展，以滿足全球快速增長的需求。預(yù)計(jì)在今后幾年內(nèi)，生物塑料的開發(fā)、生產(chǎn)和需求將會(huì)繼續(xù)以極快的速度增長。

德國Helmut Kaiser咨詢公司于2009年6月25日作出預(yù)估，全球生物塑料市場的年增長率為20%~30%，將從2006年4億磅（20.3萬噸）增長到2015年100億磅（454萬噸）。美國BCC研究公司發(fā)布的預(yù)測報(bào)告也顯示，全球生物塑料年增速為17%，將從2007年5.41億磅（24.6萬噸）增長到2012年12億磅（54萬噸）。

2010年4月，業(yè)內(nèi)人士分析認(rèn)為，今后生物塑料市場可能要比工程塑料市場還要大。2008年之前很多客戶只是在詢問了解生物基降解材料，而現(xiàn)在已經(jīng)直接提出要購買通過某項(xiàng)認(rèn)證的材料。在國外，歐洲可降解塑料袋的需求已達(dá)5萬噸/年。

據(jù)普拉克（中國）公司介紹，2009年全球聚乳酸市場需求在6萬～8萬噸，10年后全球聚乳酸市場將在百萬噸以上，甚至可能近千萬噸。生物塑料已經(jīng)成為塑料原料中發(fā)展速度最快的一支力量。

在流行綠色產(chǎn)品的今天，生物塑料由于其對環(huán)境和資源的保護(hù)特性而大受終端用戶的歡迎。歐洲的調(diào)查顯示，每噸淀粉基聚合物相對于一噸的礦物來源的聚乙烯，可減少0.8～3.2噸的二氧化碳排放量。因此，消費(fèi)者比較樂意接受土豆做的超市購物袋，用豆油加工的汽車座位等。隨著消費(fèi)者環(huán)保意識(shí)的增加，它們更愿意支付更高的價(jià)格去購買用天然原料加工的產(chǎn)品。

在推廣的初始階段，生物塑料很需要政策的支持。一些發(fā)達(dá)國家采用的辦法是，政府出面規(guī)定商場和超市必須采用經(jīng)PLA等生物料料改性、具有可降解性能的塑料薄膜制品，這樣的政府調(diào)節(jié)行為，對推動(dòng)生物塑料產(chǎn)業(yè)和相關(guān)的傳統(tǒng)塑料/生物塑料改性及其制品加工業(yè)的良性發(fā)展是十分必要的。

美國舊金山市議會(huì)已于2007年通過禁止超市、藥店等零售商使用傳統(tǒng)塑料袋的法案。該法案規(guī)定，超市和藥店等零售商只能向顧客提供紙袋、布袋或以玉米副產(chǎn)品為原料生產(chǎn)的可生物降解塑料袋，化工塑料袋被嚴(yán)格禁止。此法案就大大推動(dòng)了生物塑料袋的應(yīng)用推廣速度。

阿克蘇諾貝爾聚合物化學(xué)品公司表示，生物塑料現(xiàn)占全球塑料總用量小于10%，但將以二位數(shù)速率增長，尤其在包裝領(lǐng)域和在一些更耐用的產(chǎn)品應(yīng)用中。

分析人士指出，生物塑料增長的驅(qū)動(dòng)力有二個(gè)：消費(fèi)需求和上漲的油價(jià)。很清楚，油價(jià)會(huì)再次上揚(yáng)，制造生物塑料在短期內(nèi)具有經(jīng)濟(jì)上的競爭力，從長期看更是可持續(xù)發(fā)展的解決方案。

生物塑料已經(jīng)成為一個(gè)很可觀的市場，無論在零售市場或者在樹脂用量上。

減少環(huán)境足跡和化學(xué)工業(yè)的創(chuàng)新都是發(fā)展生物塑料市場強(qiáng)有力的推動(dòng)力。一些品牌產(chǎn)品生產(chǎn)商和零售商如可口可樂和沃爾瑪都在推進(jìn)生物塑料應(yīng)用方面作出很大努力。

巴斯夫公司指出，因?yàn)槌杀据^低和具有環(huán)境效益，生物塑料在市場上將會(huì)具有較高價(jià)值。

4. 推廣生物塑料面臨的問題

生物降解塑料應(yīng)用瓶頸正在打破。雖然從全球范圍內(nèi)看，幾年前就形成了生物降解塑料熱，但由于可生物降解塑料價(jià)格相對高昂、某些性能指標(biāo)與傳統(tǒng)塑料還有一定差距，其市場接受度還不是很高。價(jià)格高是生物塑料推廣難的最主要原因，尤其是在國際油價(jià)相對比較低的時(shí)候，傳統(tǒng)塑料的價(jià)格優(yōu)勢非常明顯。現(xiàn)在，國際油價(jià)長時(shí)間徘徊在較高價(jià)格，傳統(tǒng)塑料的價(jià)格優(yōu)勢正在逐漸縮小，尋找石油路線合成塑料替代品，尤其是可循環(huán)利用的無污染材料的工作變得更為迫切，這就為生物塑料提供了一個(gè)有利的市場支撐條件。

其次，生物塑料的耐高溫性能不好，很多生物塑料在50℃～55℃就會(huì)變形，其應(yīng)用領(lǐng)域和適用范圍因此受到很大限制。而且，生物塑料一般來說都很脆，抗沖擊性能不好，難以在汽車零部件等對抗沖性要求較高的領(lǐng)域使用。進(jìn)一步改善生物降解塑料產(chǎn)品性能，將其推廣到電子產(chǎn)品，甚至是汽車材料領(lǐng)域，才能真正使生物塑料獲得大規(guī)模推廣應(yīng)用。

雖然生物塑料可作為改進(jìn)回收利用的一種方法，可使美國用于塑料的石油消費(fèi)減少10%，但制取生物塑料仍產(chǎn)生CO₂，并且制取它所需的作物仍需要土地和水分。

作為一個(gè)新興產(chǎn)業(yè)，可生物降解塑料包裝業(yè)也面臨重重挑戰(zhàn)。首先，包裝技術(shù)尚不夠成熟。雖然消費(fèi)者對可生物降解塑料包裝的關(guān)注度在逐步提高，但與傳統(tǒng)塑料包裝技術(shù)相比，目前這種包裝技術(shù)還比較落后。其次，可生物降解塑料包裝的應(yīng)用領(lǐng)域有限。雖然可生物降解塑料包裝在食品保鮮領(lǐng)域占有壟斷地位，但由于其在隔熱、防水、密封等性能上略遜于傳統(tǒng)塑料，所以在其他下游領(lǐng)域滲透率較低。再次，消費(fèi)者的認(rèn)知度不高。此外，高昂的價(jià)格也阻礙了產(chǎn)品的應(yīng)用。

作為生物降解塑料的原料，玉米、小麥等農(nóng)作物產(chǎn)品的價(jià)格上漲，也推動(dòng)了生物降解塑料的價(jià)格攀升。從價(jià)格上看，2007年石油基塑料的成本曾低于生物可降解塑料。例如，包裝牌號(hào)的聚乙烯和聚苯乙烯為0.65～0.85美元/磅，而可降解的聚乳酸塑料在1.75～3.75美元/磅的范圍內(nèi)，淀粉衍生的聚己酸內(nèi)酯為2.75～3.5美元/磅。即使在2009年2月油價(jià)下跌的情況下，生物降解塑料的價(jià)格仍比傳統(tǒng)的石油基塑料價(jià)格高出2.5～6.5倍。

但國際上普遍認(rèn)為，可生物降解包裝材料單位面積的價(jià)格比普通塑料貴30％就可以接受。重14克的普通聚乙烯包裝材料如果采用改性聚乳酸材料替代，質(zhì)量只有1.5克。厚6微米的薄膜如實(shí)現(xiàn)萬噸級(jí)工業(yè)化生產(chǎn)，單位面積的價(jià)格將接近傳統(tǒng)聚乙烯薄膜。

因此，推廣生物塑料面臨的問題是：

一、價(jià)格問題。生物塑料現(xiàn)階段比普通塑料價(jià)格仍高出兩三倍，阻礙了這類材料的迅速普及。現(xiàn)在一些日本企業(yè)在其產(chǎn)品中使用生物塑料，主要是為了樹立企業(yè)的環(huán)保形象。不過，業(yè)內(nèi)人士預(yù)測，一旦生物塑料進(jìn)入批量生產(chǎn)階段，成本可大大下降。二、生物塑料和生物燃料一樣可能會(huì)與人爭糧。生物燃料來源于玉米、小麥等糧食作物，會(huì)帶動(dòng)世界糧食價(jià)格上漲。以玉米等為原料的生物塑料也可能導(dǎo)致同樣的問題。目前，日本、美國等國的科學(xué)家已著手采用廢木材、野草等制造生物塑料。不少專家看好生物塑料的這一研制方向。

二 藻類基生物塑料將是快速增長的市場

糧食作物通常被用作生產(chǎn)塑料的原材料，但現(xiàn)在，研究人員正在將未來的原料來源到海上去尋找。當(dāng)“塑料”和“海洋”可以同日而語時(shí)，它往往可成為污染問題的解決亮點(diǎn)。

海藻是現(xiàn)在研究最有希望的領(lǐng)域，它已經(jīng)廣泛地用作為生產(chǎn)生物燃料的原材料，另外，它正在日益增多地拓展用于生產(chǎn)塑料。總部設(shè)在美國的Cereplast公司，已經(jīng)從淀粉來制取塑料，預(yù)計(jì)2010年底開始生產(chǎn)藻類基聚合物。

Cereplast公司首席執(zhí)行官弗雷德里-克希爾（Frederic Scheer）表示，塑料行業(yè)是20世紀(jì)成功的故事，但是，它建立在單一的原料：石油基礎(chǔ)之上。為了使生物聚合物取得成功，需要依賴于一種以上的原料。

發(fā)展生物聚合物的論點(diǎn)是，它們應(yīng)使用可持續(xù)的資源作為原材料，而不是使用石化產(chǎn)品。現(xiàn)在已有一定數(shù)量的產(chǎn)品面世：來自美國集團(tuán)NatureWorks的Ingeo產(chǎn)品是該公司聚乳酸（PLA）的商品名稱，它是從谷物提煉出來的聚合物；MaterBi是意大利研究團(tuán)隊(duì)Novamont開發(fā)的淀粉制成的聚合物；美國化工巨頭杜邦公司生產(chǎn)的尼龍部分來自于蓖麻籽油。還值得一提的是最早的、業(yè)已商業(yè)化生產(chǎn)的聚合物之一Cellophane，即由纖維素制取。

Cereplast公司首席執(zhí)行官弗雷德里克-希爾表示，到2020年，生物塑料行業(yè)的市場價(jià)值可望達(dá)約200億美元（160億歐元）。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，我們必須不遺余力地努力。而我們并不想推高淀粉價(jià)格，也不想推高食品價(jià)格。

Cereplast公司已經(jīng)開始尋找替代原料：2009年，推出了基于生物質(zhì)、木屑和亞麻的生物聚合物等級(jí)。但是它相信，藻類最終可望成為比淀粉更重要的原料。希爾表示，在5年內(nèi)，農(nóng)業(yè)原料可望只占Cereplast公司業(yè)務(wù)的30%，另外的30%~40%可能是藻類，“其他”來源將占高達(dá)30%。

Cereplast公司從一些公司取得原材料，正在創(chuàng)建“從海藻制油”業(yè)務(wù)，公司表示，它與淀粉很相似，可使用同類設(shè)備來處理它，雖然配置有所不同。

它與淀粉基產(chǎn)品有很少幾點(diǎn)不同之處，淀粉基產(chǎn)品為白色，而海藻基產(chǎn)品為深綠色。海藻也具有明顯的氣味。Cereplast公司的工廠通常像面包店，而不像塑料工廠，采用海藻，氣味更接近魚類加工廠。

Cereplast公司預(yù)計(jì)將有兩個(gè)藻類基等級(jí)產(chǎn)品于2010年底推出：一種可用于注塑，另一種可用于熱成型。其藻類基樹脂將按其淀粉基混配樹脂相同的生產(chǎn)線來設(shè)計(jì)。這些產(chǎn)品，不屬于可生物降解，但卻是部分來自可持續(xù)的資源。例如，其生物聚丙烯（Biopropylene）同樣可從石油和淀粉衍生而來，這種生物聚丙烯（Biopropylene）生產(chǎn)的聚合物具有與傳統(tǒng)的聚丙烯（PP）“類似的物理特性”。

從展望來看，也許三年時(shí)間內(nèi)，Cereplast公司就可望從藻類完全生產(chǎn)出這類樹脂。

Cereplast公司認(rèn)為，生物塑料的潛在市場，其中越來越重要的可望通過藻類來制取，這一市場將達(dá)到450億磅（約2000萬噸），這是可望用可持續(xù)衍生的替代方案生產(chǎn)的常規(guī)塑料數(shù)量。

目前大多數(shù)，如果不是全部，生物塑料來自于“地面”（或土地種植）的作物。但比較而言，藻類可望提供關(guān)鍵的效益。谷物需要100天才能成熟，但藻類成長與收獲，為一個(gè)星期。藻類也具有較高的產(chǎn)率。在適當(dāng)?shù)臈l件下，一年內(nèi)可望收獲50次，這是真正的可持續(xù)發(fā)展之舉。

同時(shí)，藻類不是一種可替代的糧食作物：谷物可食用，而藻類不能食用。雖然有些藻類作物可直接來自大海，但大部分可在開放式池塘系統(tǒng)中“商業(yè)化”生長。

藻類基塑料已非常迅速地出現(xiàn)而進(jìn)入市場，雖然市場還很小，但由于其可再生性，而具有大的發(fā)展機(jī)遇。

位于美國佛羅里達(dá)州的Algenol公司已開發(fā)出基于藻類的生物燃料工廠，并與眾多公司合作，包括陶氏化學(xué)公司，該公司將在得克薩斯州自由港（Freeport）建設(shè)中型規(guī)模生物煉油廠。Algenol公司已設(shè)計(jì)出將藻類轉(zhuǎn)化成乙醇的方法，稱之為直接制乙醇（Direct to Ethanol）法，乙醇然后用作原材料來制取塑料。可持續(xù)來源的乙醇已被用于制造塑料：巴西石化公司Braskem已經(jīng)從甘蔗制取乙醇，然而將它轉(zhuǎn)化成聚乙烯（PE）和聚丙烯（PP）。

另外，全球微藻研究領(lǐng)先者Soley生物技術(shù)研究院（Soley Biotechnology Institute）自2000年起，已從螺旋藻生產(chǎn)出生物塑料。螺旋藻是藻類的一種類型。該研究院從螺旋藻微藻提取某些有用材料，產(chǎn)生的大量糟粕作為副產(chǎn)品。通過新開發(fā)的方法，該研究院已生產(chǎn)出生物降解塑料與糟粕。