跟着全球塑料需求的继续激增，人类越来越急迫地呼吁更可继续的塑料处理方案。生物基塑料是一般塑料的潜在代替品之一，但现在的技能是否现已能支撑生物基塑料来满足可继续循环经济建设的需求呢？

　　假如文明因其遗留下来的“著作”而被铭记，咱们现在所在的年代或许会被贴上“塑料年代”的标签。1971年，第一篇记载自然界塑料污染的论文经由同行评定后被宣布出来[1]。从那时起，很多关于塑料污染的作业被逐步堆集起来。咱们现在知道，塑料在环境中的无所不在是毋庸置疑的。20世纪50年代初以来，人类现已出产了83亿吨塑料制品，其间约63亿吨已成为塑料废物。在这63亿吨塑料废物中，9%被收回运用，12%被燃烧，79%进入废物填埋场或被搁置到自然环境中。假如依照现在的产值和废物管理模式开展下去，估计到2050年会发生120亿吨塑料废物[2]。“滚滚而来”的塑料废物迫使人们开展出了很多潜在的处理方案，生物基塑料便是其间之一。

　　首要要弄清两个概念，生物基塑料和生物塑料并不是一回事，事实上，生物塑料是生物基塑料和生物降解塑料的总称。本文聚集的论题是“生物基塑料”，这类塑料运用从玉米或甘蔗等作物中提取的碳与传统塑料中运用的增塑剂等其他化学物质一起制造而成，这与传统塑料的骨架首要是来自化石燃料的碳链不同。

　　现在最常用的两种生物基塑料分别是PHA (聚羟基烷酸酯) 和PLA (聚乳酸)，前者一般由藻类制成，后者则由玉米和甘蔗等作物作为原资料制备。PLA的本钱是PHA的非常之一，因而更广泛地用于一次性餐具和各种包装。PHA则被用作纸杯和医疗运用的内部涂层。

　　但这两种生物基塑料都没有被广泛运用，由于它们的强度和其他功用底子无法与传统塑料比较，并且本钱要高得多。另一方面，尽管现在运用的这两种生物塑料都能够被微生物分化，但需求会集搜集起来，并在高温工业堆肥设备中进行堆肥，而这样的设备在市政废弃物处理车间并不多，尤其是在塑料污染问题最严峻的开展中国家，此类设备少之又少。除此之外，与传统塑料比较，出发生物基塑料还需求与粮食作物竞赛土地，而生物基塑料的质料作物对环境是否友爱，也存在不小的争议。

　　栽培PLA类生物基塑料质料作物需求很多的土地空间。2020年的一项研讨估算了究竟需求多少土地才干完成生物基塑料彻底代替传统塑料。成果发现，要完成这一方针所需的土地面积居然比法国的国土面积还要大，需求的水量比欧盟每年的淡水取水量还多60%[3]。

　　所以文章给出的结论是：现在用生物基塑料代替一切的石化塑料包装好像是不可行的，由于这将不可避免地导致土地和水的运用大幅添加。除非找到削减塑料需求的办法，不然大多数阻挠塑料污染的尽力或许都是暂时的，并且是不行的。除此之外，土地竞赛还会影响到自然界的生物多样性，由于土地运用改变一直是生物多样性丢失的首要驱动要素之一。

　　另一方面，生物基塑料的环境污染问题仍旧存在。匹兹堡大学的一项研讨比较了7种传统塑料、4种生物基塑料和1种由化石燃料和可再生能源制成的塑料的污染性。比照剖析后发现，栽培作物时运用的化肥和农药，以及将有机资料转化为塑料所需的化学加工等工艺，反而导致生物基塑料的出产进程中发生了很多的污染物。

　　与传统塑料比较，生物基塑料对臭氧的耗费更大，并且需求运用很多的土地。在结合了农业和化学加工的负面影响剖析后发现，混合塑料对生态体系的潜在毒性影响最大，致癌物最多，在生命周期剖析中得分最低[4]。

　　但假如从碳排放视点看，生物基塑料在运用寿命内发生的温室气体排放量比传统塑料要少得多。当它们分化时，二氧化碳不会净添加，由于制造生物基塑料的植物在生长进程中吸收了等量的二氧化碳。

　　尽管生物基塑料是否能彻底代替传统塑料还存有争议，可是部分研讨人员仍在尽力改善生物基塑料的特性，使它更适宜于做成消费品，并对环境更友爱。

　　首要，与粮食出产竞赛土地的问题好像在逐步处理。跟着技能的不断进步，现在用于出发生物基塑料的土地仅占农业用地总面积的0.3%。此外，经过开发第二代和第三代生物基塑料，能够进一步下降土地运用份额，这些生物基塑料的原资料不是食物，而是农业残留物、细菌、真菌或微藻类等。这一开展有助于最大极限地削减对农业用地的压力，并削减与粮食出产的潜在抵触。

　　新的制造手法也让科研人员对生物基塑料逐步更有“决心”。2021年，耶鲁大学环境学院领衔的研讨团队发明了一种木质纤维素生物塑料，他们称这种塑料不仅能代替石油塑料，并且是能代替现有生物基塑料资料。研讨人员运用了一种廉价的木材加工残渣——木粉——作为生物基塑料的原资料。他们用可生物降解、可收回的深度共晶溶剂 (Deep eutectic solvent，DES) 来分化由纤维素、半纤维素和木质素组成的松懈结构的木粉。论文解说说，DES有两个功用：溶解木质素，并将木材细胞壁中的纤维素分化成微/纳米纤维。然后经过加水再生或“堆积”木质素，并结合微/纳米纤维网络，发生木质素-纤维素“浆液”，最终经过简略的铸造工艺从浆液中构成生物基塑料。在这些进程中，木质素的改性是要害。以往，别离木质素和纤维素是非常贵重的，但原位木质素的再生不需求二者别离，因而大大下降了生物基塑料的出产本钱。此外，原位木质素再生进程也能够用于各种类型的资料，除了木材之外，草、麦秸或甘蔗渣都能用来制造原位木质素[5]。

　　除PHA和PLA外，首要来源于木浆的二醋酸纤维素 (CDA) 也是另一种常见的生物基塑料，广泛运用于卷烟过滤嘴、纺织品、涂料、薄膜、食物包装以及眼镜结构和东西把手等其他物品中。依据宣布在Environmental Science & Technology Letters（《环境科技快报》）上的一项研讨，它在海洋中的分化和降解速度远远快于之前的假定。研讨人员在定制的海水中培养了近350个CDA样本和对照样本，并为试验体系装备了接连的海水流。当海水流过样品时，研讨人员运用各种技能检测这些样本的降解状况。时刻推移相片和质量丢失丈量记载标明，CDA资料在海水中以数月的时刻尺度崩溃，这比之前假定的降解时刻大大缩减了[6]。

　　值得一提的是，生物基塑料是一种旨在经过运用其环境效益来完成可继续运用方针的行动，尽管部分研讨团队在新资料研发上取得了必定成效，但大多数改善的和有出路的生物基塑料仍处于研讨阶段，间隔大规模推行应该还有很长一段时刻。

　　依据德国汉诺威大学生物塑料和生物复合资料研讨所 (Institute for Bioplastics and Biocomposites，IfBB) 的数据，2018年全球出产了261万吨生物基塑料，但这其实还不到全球塑料产值的1%。跟着人类对塑料的需求继续增加，对更可继续的塑料处理方案的需求也在不断增加。到2021年，统计数据显现生物基塑料的占比已上升到国际塑料产值的1.5%，占欧洲塑料产值的2.3%[7]。因而，在短时刻内，生物基塑料还不能成为完结全球塑料污染的有用有段。