“零廢棄”包裝設(shè)計(jì)多環(huán)保模式結(jié)合方案的分析研究

摘? 要：“零廢棄”包裝設(shè)計(jì)以循環(huán)經(jīng)濟(jì)和“無(wú)廢城市”為指導(dǎo)方針，側(cè)重于廢棄物回收前過(guò)程的管理。通過(guò)合理控制廢棄物在生產(chǎn)前的設(shè)計(jì)，對(duì)需要高成本回收的原材料減量使用，在設(shè)計(jì)之初就考慮到與其他生產(chǎn)過(guò)程循環(huán)利用的途徑，進(jìn)而減少被動(dòng)的高成本回收。將概念設(shè)計(jì)量產(chǎn)實(shí)施的過(guò)程中，“零廢棄”包裝設(shè)計(jì)也需要與其他環(huán)保模式協(xié)調(diào)運(yùn)用，以增加市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，真正將“零廢棄”理念落實(shí)到包裝市場(chǎng)當(dāng)中。

關(guān)鍵詞：零廢棄;包裝設(shè)計(jì);可持續(xù);環(huán)境親和

2009年國(guó)際零廢棄聯(lián)盟（NGO）組織專(zhuān)家修訂的“零廢棄”報(bào)告，強(qiáng)調(diào)零廢棄“是一個(gè)符合倫理的、經(jīng)濟(jì)、高效、有遠(yuǎn)見(jiàn)的目標(biāo)，引導(dǎo)人們改變?nèi)粘Ｉ罘绞胶妥龇ǎ孕Х伦匀唤缈沙掷m(xù)的循環(huán)，所有廢棄材料都設(shè)計(jì)成可供其他過(guò)程使用的資源”。這一修訂開(kāi)啟了“零廢棄”概念作為一種可行而高效的理念進(jìn)入到環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域。2018年末，中國(guó)國(guó)務(wù)院辦公廳印發(fā)國(guó)辦發(fā)[2018]128號(hào)文，開(kāi)始對(duì)“無(wú)廢城市”建設(shè)進(jìn)行試點(diǎn)工作。這也意味著中國(guó)通過(guò)國(guó)家政策推行“零廢棄”環(huán)保理念。

與傳統(tǒng)的環(huán)保理念不同，“零廢棄”理念更加側(cè)重于廢棄物回收前過(guò)程的治理。傳統(tǒng)的垃圾回收治理是一個(gè)多步驟的過(guò)程，涉及運(yùn)輸、分類(lèi)、加工和將材料制成新產(chǎn)品等步驟，其中治理的重點(diǎn)是最終廢棄物。而對(duì)最終廢棄物的回收處理又形成了一個(gè)需要花費(fèi)大量成本的分類(lèi)回收過(guò)程。在“零廢棄”理念中，生產(chǎn)前便要合理控制廢棄物的產(chǎn)生，對(duì)需要高成本回收的原材料減量使用。也就是說(shuō)，在設(shè)計(jì)之初就應(yīng)考慮到與其他生產(chǎn)過(guò)程循環(huán)利用的途徑，這樣就能夠減少被動(dòng)的高成本回收。

就本文而言，包裝材料的廢棄、回收和再利用鏈條是廢棄物親環(huán)境治理的一個(gè)重要領(lǐng)域。商品的過(guò)度包裝、非可回收包裝以及包裝材料的毒性、高污染性問(wèn)題都是環(huán)境治理中需要解決的重要問(wèn)題。因此，本文通過(guò)“零廢棄”這一概念來(lái)分析目前包裝材料所遇到的環(huán)保設(shè)計(jì)問(wèn)題，指出當(dāng)下先進(jìn)的“零廢棄”包裝案例在理念層面和操作層面上的成果和問(wèn)題。為“零廢棄”包裝材料在國(guó)內(nèi)真正地落地應(yīng)用提供有效的指引。

一、“零廢棄”概念包裝設(shè)計(jì)的廢棄環(huán)節(jié)場(chǎng)景分析及其操作可行性

一般而言，“零廢棄”包裝需要在包裝的生產(chǎn)、運(yùn)輸、使用、廢棄等環(huán)節(jié)中都做到“零廢棄”。也就是說(shuō)，包裝材料需要在全部流程內(nèi)控制降解難度和碳排放量。那么，這樣就需要在包裝材料的設(shè)計(jì)之初便解決后續(xù)每個(gè)環(huán)節(jié)的環(huán)保行為應(yīng)用場(chǎng)景。譬如贏得2019年巴爾干青年設(shè)計(jì)師大賽（Young Balkan Designers 2019）循環(huán)設(shè)計(jì)獎(jiǎng)的Biopack可持續(xù)雞蛋包裝盒，它的設(shè)計(jì)就清晰地思考了包裝材料廢棄環(huán)節(jié)的應(yīng)用場(chǎng)景。

Biopack可持續(xù)雞蛋包裝盒是希臘設(shè)計(jì)師喬治·博斯納斯（George bosnas）的作品（如圖1），這個(gè)圓形雞蛋包裝盒由清潔的紙漿、面粉、淀粉和豆類(lèi)種子制成。每個(gè)雞蛋盒可以盛裝4枚新鮮雞蛋，緊湊的外形和結(jié)構(gòu)在運(yùn)輸過(guò)程中和售賣(mài)階段能夠很好地防止雞蛋破裂，而且節(jié)省了原料。這種新型包裝沒(méi)有使用染色劑，與傳統(tǒng)的雞蛋包裝盒顏色類(lèi)似，使消費(fèi)者易于接受，同時(shí)非常接近土壤的顏色，從視覺(jué)上給人以天然、環(huán)保和健康的良好感受。更為重要的是，它廢棄了降解場(chǎng)景，因?yàn)閷?duì)于大多數(shù)食品包裝來(lái)講，它們的生命周期都非常短。商品被購(gòu)買(mǎi)后不久，其包裝便進(jìn)入到了廢棄和回收環(huán)節(jié)。

喬治·博斯納斯設(shè)計(jì)的這款生物包裝Biopack，使用完畢之后用戶不需要丟棄和回收，而是以“種植豆科植物”這種親環(huán)境的便捷方式將廢棄物代入到一段全新的周期。雖然豆科植物30天的生長(zhǎng)周期不短，但少量清潔干燥的有機(jī)廢棄物與新生的豆科植物——?jiǎng)?chuàng)新的包裝設(shè)計(jì)為用戶帶來(lái)了滿足感和樂(lè)趣，以及效仿自然界的可持續(xù)的循環(huán)形式，這種處理形式節(jié)約了傳統(tǒng)雞蛋包裝在廢棄或回收利用過(guò)程中產(chǎn)生的成本和污染。

這是一種非常純真的親環(huán)境包裝材料的設(shè)計(jì)邏輯，它直接地思考了“零廢棄”包裝材料的重點(diǎn)應(yīng)用場(chǎng)景，即廢棄場(chǎng)景。在設(shè)計(jì)之初便強(qiáng)調(diào)了生物種子在廢棄后的作用。包裝使用完畢后，不需要丟棄甚至回收盒子，而是可以把它種在花盆里或直接澆水，3天左右，被種下的生物包裝就開(kāi)始發(fā)芽，30天內(nèi)就可以長(zhǎng)成豆科植物。也就是說(shuō)這個(gè)雞蛋包裝盒并沒(méi)有回收?qǐng)鼍啊ＫO(shè)定的場(chǎng)景是直接丟入土壤，通過(guò)豆類(lèi)植物在生長(zhǎng)過(guò)程中其根瘤固定大氣中的氮的特性，為土壤增加肥力。

但是很明顯這種田園式的“零廢棄”設(shè)想并不能真正地大規(guī)模操作。雖然博斯納斯有著巧妙的設(shè)計(jì)，但是當(dāng)這一設(shè)計(jì)面對(duì)大規(guī)模的工業(yè)化生產(chǎn)時(shí)，就顯露出大多數(shù)“零廢棄”設(shè)計(jì)落地應(yīng)用困難的現(xiàn)狀了。如果純粹為了滿足“零廢棄”概念要求的各項(xiàng)原則——原材料減量、與其他生產(chǎn)環(huán)節(jié)循環(huán)利用、減少?gòu)U棄物填埋或焚燒——而不思考如何降低生產(chǎn)成本，是否能以工業(yè)化標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)和運(yùn)輸，那么大多數(shù)優(yōu)秀的“零廢棄”包裝設(shè)計(jì)都將停留在概念設(shè)計(jì)階段，因?yàn)槿绻傲銖U棄”包裝的成本相對(duì)于其他非綠色包裝產(chǎn)品來(lái)說(shuō)沒(méi)有價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)力，廠商出于商業(yè)效益的考慮就不會(huì)選擇這些過(guò)高成本的綠色包裝設(shè)計(jì)，那么環(huán)保的目的自然也就無(wú)法達(dá)成。

二、“零廢棄”原則與其他環(huán)保模式結(jié)合的包裝設(shè)計(jì)方案

對(duì)于“零廢棄”包裝設(shè)計(jì)來(lái)講，僅僅探討廢棄環(huán)境的應(yīng)用場(chǎng)景，是不夠的。譬如上面談到的雞蛋包裝盒案例，其中包裝盒的原材料——紙漿、面粉等——其生產(chǎn)和制備過(guò)程是否環(huán)境親和，也是衡量最終的包裝產(chǎn)品及其廢棄物是否環(huán)境親和的一個(gè)指標(biāo)。正如電能相比化石燃料而言是清潔能源，但是如果電力是由化石燃料燃燒獲得的，那么使用電能最終也可能是非環(huán)保的。“零廢棄”需要再考察更多的場(chǎng)景才可以判斷包裝設(shè)計(jì)是否符合其標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)為了將概念設(shè)計(jì)量產(chǎn)實(shí)施，“零廢棄”準(zhǔn)則也勢(shì)必要與其他環(huán)保模式協(xié)調(diào)運(yùn)用。

從“對(duì)生產(chǎn)和運(yùn)輸過(guò)程中不可避免的高碳排放環(huán)節(jié)的有效控制是增加‘零廢棄’操作可行性”的角度來(lái)看，可以在包裝材料生產(chǎn)環(huán)節(jié)中，將原材料“零廢棄”與工業(yè)模具的循環(huán)使用結(jié)合在一起。譬如Ecovative Design公司設(shè)計(jì)生產(chǎn)的Mushroom? Packaging菌絲包裝，它的阻燃和緩沖性能可以替代傳統(tǒng)的聚苯乙烯泡沫，在結(jié)束使用后可以丟進(jìn)堆肥箱進(jìn)行100%生物降解，是一種非常良好的“零廢棄”包裝設(shè)計(jì)，它解決了包裝材料在廢棄環(huán)節(jié)的多種問(wèn)題，但是，更為重要的在于其生產(chǎn)環(huán)節(jié)中的環(huán)保創(chuàng)新。我們可以看一下菌絲包裝的制備過(guò)程：

制作托盤(pán)：由PET塑料通過(guò)熱成型技術(shù)制成各類(lèi)托盤(pán)模具，這些模具是可重復(fù)使用并可以回收再利用的;

菌絲生長(zhǎng)：將PET生長(zhǎng)托盤(pán)填充進(jìn)基質(zhì)（大麻纖維）、營(yíng)養(yǎng)（植物粉末）和菌絲體（蘑菇的根結(jié)構(gòu)）的混合物，加以密封，使其總共生長(zhǎng)6天;在第4天后，將部件從模具中取出，讓它們?cè)偕L(zhǎng)2天，以獲得天鵝絨般的過(guò)渡生長(zhǎng)層。最后階段是干燥部件，終止生長(zhǎng)周期。

在整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中，菌絲包裝的原料只使用了大麻纖維、植物粉末（采用回收的非食用農(nóng)業(yè)廢棄物，預(yù)先進(jìn)行研磨、分類(lèi)和清潔，制成植物粉末的形式）和蘑菇的根結(jié)構(gòu)。菌絲被視為大自然的膠水，將所有原料牢牢固定在一起。經(jīng)過(guò)幾天的生長(zhǎng)，菌絲就可以塑形為包裝產(chǎn)品。定制而成的菌絲包裝比塑料泡沫更耐用、更靈活，并且還具有絕緣和阻燃性。最為關(guān)鍵的是，PET塑料模具既保證了菌絲包裝的款式和尺寸，又可以通過(guò)熱成型技術(shù)進(jìn)行重復(fù)使用，完成環(huán)保閉環(huán)，不會(huì)產(chǎn)生額外的一次性廢棄物。PET托盤(pán)的重復(fù)使用保證了菌絲包裝的大批量生產(chǎn)規(guī)模并降低了生產(chǎn)成本。最終我們看到戴爾（DELL）和宜家（IKEA）與Ecovative Design公司進(jìn)行合作定制菌絲包裝，并在各自的產(chǎn)品線當(dāng)中替代塑料包裝。

除了與工業(yè)模具的循環(huán)使用相結(jié)合，通過(guò)壓縮體積以減少運(yùn)輸污染，同樣也是對(duì)增加“零廢棄”操作可行性的輔助。譬如瑞典設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)Tomorrow Machine與Innventia公司合作設(shè)計(jì)的可定制包裝——環(huán)保膨脹碗（如圖3）。這款包裝設(shè)計(jì)的可持續(xù)性一方面基于其發(fā)明的一種獲得專(zhuān)利的纖維素基材（它具有可以響應(yīng)熱量和濕度的活性特性，并且100%可生物降解）;另一方面，它通過(guò)折疊壓縮節(jié)省空間，降低了運(yùn)輸過(guò)程中的碳排放。通常，這種類(lèi)型的食品包裝（比如泡面碗）中由多達(dá)三分之二的空氣組成，而折疊使包裝尺寸最小化，避免了運(yùn)輸空間的浪費(fèi)并降低了溫室氣體排放。使用時(shí)，只需將熱水倒入頂部小孔，容器的打褶處便會(huì)被水蒸氣撐開(kāi)，膨脹成碗的形狀。待水溫下降，包裝則會(huì)變硬并固定成碗，以保證用戶可以按照常規(guī)的方式就餐。

以上兩種是“零廢棄”原則與其他環(huán)保模式結(jié)合的包裝設(shè)計(jì)方案。在第一個(gè)案例中，用菌絲等有機(jī)物替代塑料制品，在生產(chǎn)過(guò)程中結(jié)合對(duì)模具材料污染及浪費(fèi)的管控，增加了生產(chǎn)效率，降低了成本。在第二個(gè)案例中，用能夠響應(yīng)熱量和濕度的生物降解纖維素材料，在形態(tài)設(shè)計(jì)及物流運(yùn)輸方面結(jié)合對(duì)體積的壓縮，減少了運(yùn)輸空間的浪費(fèi)繼而減少了溫室氣體排放，在貫徹環(huán)保的基礎(chǔ)上降低了成本，增加了市場(chǎng)可行性。

三、結(jié)語(yǔ)

“零廢棄”包裝是中國(guó)未來(lái)“無(wú)廢城市”建設(shè)的關(guān)鍵之一。我們通過(guò)分析西方目前的“零廢棄”包裝案例可以看出，“零廢棄”從概念原則到落地實(shí)施還需要漫長(zhǎng)的實(shí)踐探索過(guò)程。在落地實(shí)施過(guò)程中，我們需要探索一條基于“零廢棄”原則的彈性操作辦法，并聯(lián)合現(xiàn)有成型的環(huán)保方案，盡可能地提高“零廢棄”包裝的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力。只有這樣，才能真正將“零廢棄”的理念落實(shí)到包裝市場(chǎng)當(dāng)中，進(jìn)而達(dá)到降低社會(huì)負(fù)擔(dān)、降低環(huán)境負(fù)擔(dān)、提高人類(lèi)生活品質(zhì)的根本目的。

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作者簡(jiǎn)介：陳蓓露，碩士，河南科技大學(xué)助教。