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台灣公司研發「生物基」塑膠:品質不變,分解速度卻快上 10 倍!未來有望取代石化塑膠

文:社企流

自從 1997 年帆船好手 Charles Moore 由夏威夷航向加州途中,被困在 19 個台灣大小的「塑膠濃湯」,花了整整 7 天才脫困之後,全球即苦思解決塑膠廢棄物的方法。

20 世紀末,美國 NatureWorks 公司發明出 PLA(Polylactic Acid,聚乳酸),是從玉米中抽取出澱粉,經轉質再聚合成聚乳酸原粒,最後就能倒入機器中射出,製造跟塑膠一樣的產品。

這種材質在一定溫濕條件下,會被微生物分解為水、甲烷、二氧化碳,最終片甲不留,所以市場上俗稱為「生物可分解」(Biodegradable)塑膠。很快的,美國麥當勞立即用來生產刀叉餐具,2000 年雪梨奧運也全面供應這類餐具及垃圾袋,隨後歐洲、日本都仿照類似技術開發出各式材料與物品。

台灣,則常見於連鎖速食店、咖啡店、便利商店的冷飲杯。遺憾的是,即使全球大量採用生物可分解塑膠,塑膠濃湯恐怕依舊存在,這到底是怎麼一回事呢?(同場加映:清海廢不用等到2020年!「海洋吸塵器」計畫進度大幅提前,預計1年內啟航

覆蓋整片海的塑膠垃圾猶如塑膠濃湯。

環境不對,生物不分解

「鴻明環保科技」副總經理張家禮分析指出,這種材料雖然可分解,但並非隨意丟在路邊就會消失不見,必須在溫度 50 到 60、相對濕度 95 以上的環境下,好氧或厭氧細菌才會一口一口吃掉塑膠。

堆肥場是最有利之處,以歐盟標準為例,膜狀物會在 180 天內分解 95% 以上,立體狀則需 1 到 3 年,材質越厚越久。若非高溫高濕,僅會碎裂成肉眼可見的片狀。

因此,欲達目的,必然要把廢棄物回收、掩埋,但在台灣並非易事。張家禮試問:「把塑膠製品翻過來,回收標誌從 1 號到 7 號,哪一個回收最徹底?」答案是 1 號「PET」,也就是寶特瓶。「生物可分解塑膠又是哪一類?」答案是 7 號「OTHER」。

可見,1 號以外的塑膠製品不必然能被充分回收,加上 PLA 畢竟不是真的塑料,若混和其他塑膠再生將降低成品品質,所以工廠多半會一一挑出來丟棄。於是,浪跡在外的 PLA 繼續流落大海,又因其密度比水大,勢將沉入海底永難除去。

再假設,台灣真的模仿歐洲將 PLA 單獨分類、回收,卻又不像歐洲有充足的堆肥場,最後極可能通通送進焚化爐燒掉。

塑膠材質回收辨識碼。

「說穿了,生物可分解塑膠只是在解決人的惰性,」張家禮指出:「人類發明 PLA,希望可以心安理得的丟在野外,眼不見為淨就好,不過 20 年了,當初垃圾減量的目的並沒有達到。」

另一方面,垃圾減量也不是當前國際最關心的議題,各國領袖年年召開氣候高峰會,討論的都是抑制溫室氣體。因此致力於研發生物塑膠的鴻明,一開始也是從生質柴油起家。

創辦人楊華鴻、張家禮皆法律系畢業,短暫待過事務所後,2002 年奔往大陸擔任塑膠業台幹。2008 年,看準再生能源潛力,又號召一批台灣的博碩士,從微藻中提取油脂製造生質柴油。

不過當時石化柴油一公升才 19 元上下,生質柴油貴上許多,全靠政府補貼,各大加油站才願意在油槽中添加 1%。才 2 年,兩人就警覺到前景不明。

塑膠揉合澱粉、纖維,既環保又耐用

計畫告終了,利用生質材料的初心不變。眼看中國在減碳壓力下,撲天蓋地推動一切政策,包括鼓勵採用生物材料替代部分石化塑料,亦引起楊、張兩人注意。

壯志再起,他們取用武漢華麗環保科技公司研發的 PSM(Plastarch Material,可塑性澱粉材料),交給先前合作的台灣博碩士進行改質,終於能與石化塑膠混和製造出成品,不僅物性較 PLA 高,還可隨既有回收體系進入工廠再生,絲毫不影響品質。

頭幾年,他們僅是小試身手,作個業餘的創業家,直到後來全球最大的鞋業代工廠寶成找上門來,兩人才意識到不能只是「玩玩」,必須全心全意投入量產。

「那時候很掙扎公司要設在哪裡,大陸對我們比較方便,生物塑膠產業也比台灣成熟,缺點是技術容易被模仿。台灣落後一大截,但好處是傳統塑膠供應鏈完整,也還保有中高階技術。」張家禮說。

拉鋸到了 2012 年,鴻明決定把研發留在台灣,市場瞄準中國,此後一邊減少 PSM 用量,一邊取澱粉、竹粉、稻殼、麥稈、桔杆、咖啡渣等進行改質,終於研發出自己的 NPPm(Nature Polymer Plastic material,天然高分子可塑化材料),能配合不同成品調整物性,例如止滑、彎折、拉扯、撕裂等。

「比起來,傳統塑膠物性太強了,閉著眼睛就可以做出各種功能的產品,有些塑膠袋還能承受 10 公斤重。生物塑膠沒辦法,一定要依產品目標決定配方,這個配方就是產業的關鍵技術。」

張家禮指出,經改質後,工廠不須更改設備製程,只要把NPPm與傳統塑料一起倒入機器裡,想吹膜、吹瓶、射出、壓出,樣樣皆行。

這類混和生物與石化材料的產品,就稱為「生物基」(Biobased)塑膠。按照歐盟生物基塑膠認證標準,內含 20 至 40% 生物質可取得一星,40 至 60% 二星,60 至 80% 三星,80% 以上四星。美國、日本則以 25% 為下限,達標即獲頒標章。

生物基塑膠雖然無法在短時間內完全分解,但其中的生物質分解時會一併破壞分子鍊,使其消失速度較傳統塑膠快上約 10 倍。另外,因成本、製程、品質、回收方式與過去相去不遠,生產者跟消費者完全不須改變原先習慣,張家禮認為生物基更有望蠶食石化塑膠的市場。

NPPm生物基材料。

漸進替代,等待全面翻轉塑膠市場

「老實說 PLA 還有一個矛盾,成本貴兩倍,卻不能做得太耐用,不然無法分解,最後就只能生產拋棄式的刀叉杯盤,等於用高端材料來做低階產品。」

張家禮指出,目前全世界都還無法研發出又便宜又耐用,既減碳也減廢的塑膠製品,因此生物基將帶著人類向未來過渡,「就像我們買不起特斯拉電動車,現在開開油電混和車也不錯。」

儘管已經折衷,鴻明跟各大工廠洽談時仍碰一鼻子灰。兩人念頭閃過,轉身向供應鏈末端的品牌商推廣,還建議在包裝上印出大大的生物塑膠標示及節能減碳數據,果真陸續說服中國京東、完美、順豐、屈臣氏等大公司改採生物基包裝。

在台灣,鴻明也曾協助知名洗髮精歐萊德生產「瓶中樹」,它的瓶身 100% 來自咖啡渣,埋入土裡會全部分解,還會長出一棵相思樹,歐萊德便以此贏得紅點設計大獎。(同場加映:第一款用「海洋塑料」製作的洗髮乳瓶罐,讓你清潔頭皮也同時清潔海洋

另一家洗護品牌「一片綠葉」,原先從台東池上米糠萃取出油脂後,就把米糠丟棄,鴻明便建議拿來做瓶罐。對方同意了,還期待做成全分解,但鴻明建議:「清潔用品通常放在高溫高濕的地方,這剛好是生物分解的最佳條件,客人可能還沒用完,瓶子就裂了。」因而,一片綠葉便改採生物基。

目前市場上運用鴻明材料的產品有 8 成採生物基,2 成屬生物可分解,以塑膠袋為大宗。其中還有一種保鮮袋,利用生物質的多孔材吸附水果自然排出的乙烯,可延緩熟成速度、延長保鮮期間。

可生物分解的塑膠袋。

隨著環保意識日盛,生物塑膠的市場快速拓展,張家禮認為下一步就是要提升回收效率。目前鴻明正與廣東中山市討論著,由政府規定所有塑膠袋印上 QR Code,裡面載明廠商、材料種類、製造時間及消費者資料等資訊,回收之後,業者只要掃瞄一下就可以快速分類,方便後續工廠以最純淨的原料再生。另一邊,則以折扣、紅利、抽獎等方式回饋消費者。

假設業者真能將自身產品回收再製,就等於建立了「封閉循環」系統,完成循環經濟的最後一哩路。儘管目前仍有努力空間,但張家禮摩拳擦掌的說:「塑膠的市場有多大,生物塑膠的未來就有多大,反正我們就是要跟石油作對!」

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「我們稱他們居民而不是難民」希臘希望之家改造當地廢棄空間,不讓收容中心成為難民的「遺棄之地」

編譯:黃培陞

隨著希臘難民營情況逐漸惡化,倡議人士正找尋替代的安置的選項。目前,一座約6000平方英尺的廢棄紡織廠,重新整頓後成為塞薩洛尼基(Thessaloniki)市的難民收容所及醫療中心。

投資人兼慈善家Amed Khan,親眼見證希臘難民營內的慘況後,決心與拉德克利夫基金會(Radcliffe Foundation)的理事長Frank Giustra合作,資助希望之家計畫(Elpida Home Project,Elpida希臘語為希望之意)替難民打造一個家。

「在希臘,難民營裡的狀況常違反人道、令人難以想像。你會看見孩子在下水道玩耍、難民在超過攝氏40度艷陽下搭帳篷,因此我認為,我們應該盡可能幫助他們或到難民營裡做點什麼。」Khan說。

當希臘政府5月宣布:關閉靠近邊界的伊多梅尼(idomeni)難民營,官方分批撤離約4000民難民,至其他收容中心、舊倉庫以及充滿帳篷的廠房等被稱之為「遺棄之地(derelict)」的所在。(同場加映:設計師用廢棄棧板打造「救難地板」,讓難民不用再睡在冰冷的地面上

Khan懇求當地移民署,允許他重新修建其中一棟舊建築供難民使用,在志工的協助下,他得以使用塞薩洛尼基城裡的一座廢棄紡織廠,改造大型工廠內的開放樓層成獨立住戶,同時也修建了電力、水力、廚房等管線設施。

希望之家計畫於7月24日啟動,截至目前提供160位難民居住,總空間可供700位住戶。在這計畫中,難民與志工共同管理空間。難民家庭擁有他們自各自的空間,並與志工合作維持公共空間,例如:小孩遊樂場、廚房、衛浴等。

(提供難民服務的醫療人員。來源:huffingtonpost)
 

「難民原本過著一般人的生活,卻在戰爭後成了犧牲品,所以在這裡,我們稱他們居民而不是難民。希望之家計畫想要幫助他們自主獨立,不再仰賴援助。」Khan表示。

該空間目前由公家與私人機構協力運作,Giustra和Khan提供建造、運作上的資金;希臘政府則全數負擔設施及租金費用,還有一些非營利組織如Together for Better Days提供志工服務,醫療組織 Medecins du Monde則是一週3天派駐心理醫生前往看診。(同場加映:用設計改變一座城市!台灣災害頻繁 社會設計受重視

Khan提及大多數入住Elpida的難民家庭屬於弱勢,無法在難民營的生活條件下生存(如醫療環境或是潛在的性暴力狀況),會被當地的非營利組織轉介至政府機關,而他們在空間允許的條件之下,就會來到希望之家。

目前,Khan仍在與政府合作,努力找尋合適的建築物以提供難民居住。他希望這個計畫能鼓勵他人有所行動,或至少資助他們。

「廠房整修需要花上百萬美元(相當3000萬台幣),這些都是我和Frank出的。世界上不乏有錢人,這對他們而言並不困難,就好比開私人飛機所要付出的油錢。我想邀請他們妥善利用自己的錢財,替世界做些好事!」Khan說。

核稿編輯:黃思敏、陳怡臻

資料來源
Abandoned Factory Turned Into Home For Up To 700 Refugees In Greece

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