數據說：最偉大又最糟糕的發明

目前全世界每分鐘消費100萬個塑料瓶，僅2016年一年的時間，全球塑料瓶消費量達到4800億個，十年前這一數字約為3000億。這么多塑料瓶首尾相接連起來，長度可超過地球同太陽距離的一半。根據歐瑞國際最新的全球包裝趨勢報告，全球塑料瓶消費量到2021年將達到5883億。

一些環保人士警告塑料污染帶來的危害同氣候變化一樣嚴重。

 英國《衛報》曾將“塑料袋”評為了“人類最糟糕的發明”。

 從20世紀70年代起，塑料袋就開始在全世界泛濫成災。一個塑料袋的平均使用時間25分鐘，以外賣為例，它所承擔的使命，大致就是從派送中的十幾分鐘時間。保證你的外賣不會和別人的混淆。使命結束以后，這些塑料袋就被送往垃圾場填埋，或者被直接倒入海中。問題在于，每一個塑料袋的降解至少需要470年。

2月初，在挪威西部海岸，人們發現了一條巨大的鯨魚，擱淺在海岸的沙灘上 。

為了研究擱淺原因，科學家解剖了這條鯨魚，結果發現：這條鯨魚的胃里沒有絲毫食物，但卻被30個塑料袋所塞滿，其中最長的塑料袋，長度甚至達到了2米半！

塑料擁有巨大的碳排放量：生產這種以石油為基礎的材料每年至少帶來1億噸碳排放量。

“少用一個塑料袋，就能減少排放0.1克二氧化碳！如果全國減少一半的塑料袋使用量，每年可減排二氧化碳15.5萬噸。”

那么，塑料這個人們又愛又恨的“偉大”發明，人們真的拿它沒有一點辦法嗎？

我們今天可以說，其實不然。

新型塑料原材料的探索

其實早在上世紀七八十年代，科學家們就對可降解塑料進行了諸多探索，可降解塑料是指在生產過程中加入一定量的添加劑（如淀粉、改性淀粉或其它纖維素、光敏劑、生物降解劑等），使其穩定性下降，后較容易在自然環境中降解的塑料。試驗表明，大多數可降解塑料在一般環境中暴露3個月后開始變薄、失重、強度下降，逐漸裂成碎片。但如果這些碎片被埋在垃圾或土壤里，則降解效果不明顯。

可以說，分解的辦法有“點指標不治本”，可口可樂公司卻創造性的給了一種從原材料上解決塑料污染問題的新思路。

可口可樂植物環保瓶

植物環保瓶，plantbottle，是可口可樂公司最新的一項革新突破。其設計旨在改變世界對塑料瓶的看法。這種PET塑料飲料瓶首次以部分采用植物成分制成，并且材料可以100%回收；該材料無論從外觀上還是功能上都與傳統的PET塑料相似，但是，該材料產生的碳足跡要小于用傳統聚酯制作的塑料瓶。

什么意思？

傳統普通包裝瓶（傳統PET）的制作主要由30%的乙二醇（EG）和70%的精對苯二甲酸（PTA）組成。

而在植物環保瓶的生產當中，可口可樂公司找到了一種可從植物當中提取材料乙二醇的方法。在包裝瓶生產啟動之時或逐步結束之時，植物材料的量能略有不同。包裝瓶生產線在樹脂材料轉變過程中，可能會出現植物樹脂和非植物樹脂相混合的情況，這會輕微地稀釋植物材料，從而降低其含量百分比。

下面請看圖解：

傳統的聚酯瓶和植物環保瓶，其材料都是PET，中文名稱叫“聚對苯二甲酸乙二醇酯”，它是由PTA（對苯二甲酸）和EG（乙二醇）酯化聚合生產的。

往前說，PTA的生產是由PX（對二甲苯）氧化得到：

EG的生產是由乙烯氧化為環氧乙烷、再通過水合得到：

在工業生產PET中，PTA和EG的用量大致為7:3。植物環保瓶所謂的30%可再生植物原料，就是在EG上做文章。他們所使用的EG不是通過石油原料生產得到，而是由甘蔗發酵得到的，因而曾被稱為從地里“長”出來的可樂瓶！

根據倫敦大學帝國理工學院開展的、經德國海德堡能源環境研究所審查的生命周期評估分析表明，按照GWP100指標測算，與100%基于石油的PET相比，plantbottle能夠從源頭（即農場）到樹脂生產的各個環節降低相關碳排放。同樣，與傳統的基于石油PET相比，化石燃料消耗也有所減少。

改變傳統的EG原料研發新型的環保材料策略，誠然是開辟了一條新型塑料原料的新路。但曾有專業人士指出，EG畢竟只占小部分的30%，如果可口可樂公司可以開發出發酵法生產PTA的工藝，也就是改變PET的70%，那就真的逆天了。

然而這項逆天的PTA工藝可能真的要實現了！

新配方可生產廉價環保塑料

日前，一個來自美國威斯康辛大學麥迪遜分校的研究團隊發明了一種利用糖和玉米芯制造塑料的廉價方法。如果這種塑料能以足夠低的成本被生產出來，那么或許有一天它將代替聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET）。

幾十年來，石油是幾乎所有塑料——從聚乙烯到丙烯——的原材料。不過，上世紀70年代的石油危機促使研究人員尋找利用植物而非石油生產塑料的替代方案。杜邦和其他化學公司已經取得了進展。但科學家一直在繼續尋找可替代PET的以生物為基本原料的方案，而最有前景的是聚乙烯高發泡體（PEF）。研究人員利用可再生能源，成功研制出PEF的其中一種主要成分——呋喃二甲酸（FDCA）。不過，這種方法的成本很高。

為此，來自威斯康辛大學麥迪遜分校的工程師Jim Dumesic及其團隊著手尋找降低成本的方法。10年后，他們發現實現該方法的關鍵是一種名為γ-戊內酯（GVL）的溶劑。GVL是一種沒有顏色的液體，可從玉米芯等可再生能源中獲得。當Dumesic和同事將GVL和一種有機酸催化劑添加到水中時，它們將果糖——一種存在于水果、蔬菜和玉米糖漿的糖——轉變成可作為FDCA前體的有機化合物。由于GVL的表現如此良好，以至于Dumesic團隊僅需要少量果糖便能生產出大量的純FDCA。

最新研究共同作者、威斯康辛大學化學工程師Ali Hussain Motagamwala介紹說，新方法解決了塑料生產的3個問題。首先，它利用的是可再生碳源，而非化石燃料。其次，此前利用可再生能源制造FDCA的嘗試需要使用腐蝕酸以及昂貴的反應容器，而新方法不需要這些。第三，科學家可利用最終產品FDCA作為反應催化劑并且循環使用GVL溶劑。和現有方法相比，這會降低成本并且利用更少的能源。“最新方法讓整個過程變得更加綠色。”

來源|科學網、互聯網整合資源編輯