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循環經濟當道 生質塑膠潛力大

2019-02-09 23:17經濟日報 范振誠、陳明君

「循環經濟」概念當道,在追求永續發展主流意識下,循環經濟成為全球致力發展的新趨勢。塑膠發明至今已逾百年,提供民眾便利的生活,但是難以處理的廢棄塑膠也造成環境危害。近年塑膠使用衍生的海洋汙染、塑膠微粒危害等問題日益受到重視,突顯發展「環境友善塑膠材料」的必要性與急迫性。

近期七大工業國組織峰會達成共識,目標2030年塑膠材料得以100%循環再利用或能資源化等方式為最終處置。顯示出未來全球塑膠產業勢必將與循環經濟扣合,生質塑膠已被視為推動塑膠循環經濟的必要選項之一。

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「環境友善塑膠材料」是指塑膠材料在大自然環境的條件下,輔以足夠的溼度與氧氣,在自然掩埋或堆肥環境中,可被微生物分解成水和二氧化碳;或是在工業堆肥的條件下可分解;又或是具有生物質含量但不可分解的特性,在廢棄回收後進行燃燒,不會產生有毒氣體;以及其他與綠色環保概念有關的塑膠材料。

生質塑膠屬於「環境友善塑膠材料」的一種,原料從天然資源而來,例如由玉米、木薯、小麥、馬鈴薯、纖維素、棕櫚油等所製成的一種塑膠材料。依其特性可分為生物可分解及不可分解兩種。部分傳統石化塑膠亦具有可生物分解的特性,也歸屬於「環境友善塑膠材料」;傳統塑膠聚乙烯(PE)與常用寶特瓶原料PET塑膠目前已廣泛被回收再利用,亦屬於「環境友善塑膠材料」的範疇。

發展生質塑膠初衷在於其生物可分解特性,可解決傳統塑膠垃圾氾濫問題。但是生質塑膠的性能不及傳統石油塑膠,應用領域受限。在考量市場對材料性能的需求,並兼顧材料循環與低碳排特性下,「生物混合法」生質塑膠逐漸受到重視。

「生物混合法」是應用石化合成的單體原料與生質單體原料,經聚合反應後成為部分生質塑膠(此類塑膠仍含有石化原料)。因為「生物混合法」製成的塑膠材料性能與傳統塑膠不分軒輊,加上部分使用生質原料,具備循環概念與低碳效益,成為兼顧市場需求與環境保護需要的折衷作法。某飲料公司使用的30%Bio-PET飲料承裝瓶就是此材料的代表。

生質塑膠現階段研究狀況聚焦於利用農業剩餘物資,如稻桿、蔗渣以及垃圾廢棄物等為原料,將其轉化為生質塑膠成為技術開發的焦點。在各項研究開發上,利用稻桿等含有木質纖維素的農業廢棄物進行發酵聚合,為國際發展趨勢,被看好是下一階段生質塑膠原料的供給來源。

否供應充足的原材料,是發展生質塑膠的關鍵。目前生質塑膠原材料仍以農業作物為主,如蔗糖、澱粉、植物油等。泰國為全球最大的木薯產品出口國,印尼亦是重要出口國。泰國為確立發展生質塑膠未來市場潛力及規模,該國企業及國際企業持續增加投資。為加強發展生質塑膠,泰國政府設定十年目標,選定以甘蔗和木薯為發展生質能源與生質化學品的經濟作物來源。

台灣生質塑膠產業受限於原料(農作物)供應不足,因此主要進口生質塑膠材料(農作物經過加工後的初級品)進行改質和混煉、加工或接受委託代工製成塑膠產品,再交由下游應用端進行銷售。若要強化台灣生質塑膠產業發展,掌握充足料源則是關鍵因素之一。

建議原料端的部分可配合新南向政策,透過國際合作,掌握東南亞料源,建立自主量產能力,並以現有研發能量,開發高階之高值應用,有助提升台灣生質塑膠產業競爭力。

(作者是工研院產科國際所經理、研究員)

工研院

整合原有產業經濟與趨勢研究中心(IEK)之市場分析與產業智庫服務能量,與國際中心(IIC)海外產官學研機構國際網脈,成立「工研院產業科技國際策略發展所」,以「掌握全球產業與科技趨勢,引領台灣產學研國際發展策略的推手」為願景,掃描前瞻科技與新興應用市場、連結全球創新生態網絡、結盟科研策略夥伴共創未來、提升產學研整體創新科技研發能量,期待藉由強化國際前瞻技術掃描、促進國際領導公司及機構之產業與科技合作等功能,以提升台灣整體創新科技研發能量。

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