小沛是一位熱心宣傳并積極參加環保活動的同學,他讀過不少關于綠色塑料方面的報道或文章。有一天,小沛聽說報紙上有一篇關于綠色塑料的報道,就連忙找來看。當他翻開報紙找到這篇報道時,才發現它和常見的以介紹綠色塑料知識為主的報道很不一樣。文章一開始說,在人們的印象中,綠色塑料是針對所謂“白色污染”而提出來的,因而普遍認為,具有生物降解性的塑料就是綠色塑料。其實,這個看法并不全面,作為一種工業產品,“綠色”應當同時包括原材料、能耗和廢棄物處理等各個方面。科學技術界關于“綠色塑料有多綠”問題的討論,不僅有利于綠色塑料的研究與開發,對于其他化學品的生產工藝研究應當也有所啟示。
“過去真的從來沒有想到過,原來在考慮塑料生產時,綠色的含義竟然不止于廢棄塑料的回收和處理,這篇報道值得認真地讀一讀。”小沛自言自語地說,
報道認為,當龐大的玉米收割機馳騁在廣闊的田野里時,人們不僅為玉米的豐收而感到喜悅,那些剝去玉米后留在田里的玉米秸和葉竟然不再是廢料,它還是一種生物降解型塑料的“制造工廠”。“農作物能夠同時生產塑料?這是怎么一回事?”盡管小沛在課程中還沒有學過塑料的制法,但是根據他的了解,工藝塑料的原料主要是石油或天然氣,除去天然橡膠外,從來沒有聽說過農作物能夠同時生產塑料的例子,所以這段報道引起了小沛極大的注意。雖然文章里有許多小沛一時看不懂的專業術語,但他還是興趣十足地堅持把這篇別開生面的報道讀下去。
報道稱,目前有許多公司和研究組織成功地開發了一種通過對某種農作物基因進行修飾而使植物在生長時細胞能同時“生產塑料”的方法。例如在收獲玉米時,從玉米秸稈中就可以同時得到具有生物降解性的PHA(聚乳酸酯)塑料。這種方法被認為是解決可再生能源的最理想方案。
表面上看來,人們似乎已經找到了解決可持續性能源和綠色塑料問題的最佳答案。因為植物源塑料至少在兩個方面表現為“綠色”。首先,植物本身是可再生資源;其次,廢棄物具有生物降解性。但是這項技術的發明者、德國的吉爾格羅斯和斯拉特爾在深入研究后,對自己的發明提出:生物降解過程隱含著二氧化碳和甲烷等溫室氣體釋放量增加的問題:從植物中提取塑料時需要利用化石燃料提供能量,所謂的綠色塑料并沒有真正擺脫能耗和對環境無害問題的困擾,于是,“綠色塑料有多綠”已經成為綠色塑料研制工作中不能回避的現實問題。此外,同時提高植物中塑料含量和品質的要求,有著難以克服的矛盾。因為植物葉部的葉綠體是制造塑料的最佳處,可是生成的塑料會妨礙植物的光合作用,農作物的產量將受到影響。從植物中提取塑料時的能耗是另一個棘手問題。計算表明,玉米秸稈的收獲與干燥、PHA的提取與純化、分離和回收溶劑以及塑料的配料和制造樹脂等步驟,所消耗的化石資源竟然超過大多數石油化工的生產流程之能耗。大約相當于現行工藝生產相同質量聚乙烯時的4倍!能耗增加意味著燃燒產物如二氧化碳和二氧化硫等排放量的增加。
小沛讀完這篇報道后,雖然對于綠色塑料仍然了解不多,但是發明該項技術的兩位科學家關于這種可再生能源的思辨,以及不回避自己所發明的新技術在能耗和環境方面仍然存在問題的科學態度給了他非常深刻的教育,開始有點懂得老師常說的什么才是真正的科學精神了。
注:目前,綠色塑料的研究仍然方興未艾,新的品種仍在不斷涌現。然而,生物降解塑料在微生物協助降解過程中是否會因微生物所偏愛的“塑料”組分f相對于對這種微生物有效的培養基)的不同,從而引起所處環境中微生物的生態紊亂,卻是一個尚待認真研究的問題,因為有可能產生新的“微生物污染”。
責任編輯 侯秀姣