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生物质塑料产业缓解能源危机

信息来源:eoozoo.com  时间:2006-04-18  浏览次数:349

  居高不下的石油价格,正在制约中国塑料行业的发展;越来越多废弃的传统塑料,也在挑战人们日益增强的环保理念。发展生物质塑料被认为是解决以上问题的重要途径。国内多个企业在研发方面有了新的突破,但是,要促使整个产业的成长还需要国家政策的支持。
  能源紧张危及塑料产业
  中国对于石油的需求量越来越大,现已成为全球第二大石油消费国。但受资源的限制,国内石油产量增长十分缓慢,1998-2004年年均增长速度仅为1.43%。而从1993年开始,中国已由石油净出口国转变为净进口国。2004年进口原油1.2亿吨,比上年增长34.8%,进口的石油数量已占国内总消费量的42%;2005年石油进口依存度估计上升到57%。
  而自2002年以来,由于全球经济尤其是美国、中国和印度经济的快速增长,导致了原油市场需求增长和国际油价持续上涨。到2005年8月底,受美国墨西哥湾“卡特里娜”飓风影响,油价更是突破70美元/桶,近几个月则一直在60美元/桶徘徊。
  国际原油价格屡创新高,带动了国内石油、乙烯等石化基本原料价格上扬,塑料制成品成本随之提升。最近,国内市场聚丙烯价格在11700元/吨左右,比年初上涨约1700元/吨;ABS树脂价格为14500元/吨左右,比年初上涨900元/吨;高密度聚乙烯价格为11100元/吨左右,比年初平均上涨1000元/吨。原材料涨价使塑料加工企业的成本压力大增,尤其是部分中小企业已经面临生死存亡的关头。一些塑料企业出现有单不敢接的情况,甚至部分小作坊已停产;大中型塑料企业也在缩小生产规模,或者采用其他原料替代塑料。尽管生产成本上升,但是由于担心客户流失,塑料加工企业却不敢轻易提高成品价格。进口塑料原料经销企业也有自己的难处,目前加工企业的采购量低,加上再生塑料的冲击,经销企业的销售降低了接近1/3,并且利润也受到很大影响,有企业甚至透露每卖一吨就亏1000-2000元。而塑料制品销售商的日子也不好过,整体而言,制品的价格还是上涨了,涨幅达20%。有销售商表示,“本来利润就薄,现在进货价又上涨,生意越来越难做了”。
  目前状况已经让塑料从业者苦不堪言,然而根据多方面的市场预测,这还不是尽头。英格兰银行认为,“油价大幅度上涨的可能性超过大幅度下降的可能性。油价在2006年8月上升到每桶100美元或更高的可能性大约为5%。”美国高盛公司股票分析师的报告也指出,“由于美国和中国对石油的强劲需求,油价涨到100美元/桶完全有可能”。在此形势下,利用可再生资源和生物质工程技术替代不可再生资源成了社会可持续发展的必由之路。
  发展生物质塑料的现实意义
  生物质塑料,是利用玉米粉、土豆粉、木薯粉等生物淀粉类农业产品与聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、偶连剂、添加剂等化工基产品混合,通过电子、化工、生物工程和机械加工等多学科交叉工艺生产的生物质塑料合成树脂。该种合成树脂生物质含量可以达到30%-70%,具有化工塑料树脂的全部功能,可制造成薄膜类、发泡填充类和硬片类等上百种生物质塑料环保制品,这些生物质塑料制品通过环境微生物的作用可以降解。近年来,关于生物质塑料的概念越来越多地强调完全生物降解,即不含任何难以降解的有机石化原料成份。
  生物质塑料产品,主要包括全淀粉塑料、大豆蛋白塑料、聚乳酸及聚羟基脂肪酸酯等。前两种产品虽然价格便宜但可加工性差,发展空间有限。聚乳酸则由于加工性好,具有良好的机械性能及物理性能,应用会越来越广,可加工成从工业到民用的各种塑料制品。所有富含淀粉的农作物都能生成聚乳酸,玉米因为价低量大,成为聚乳酸的基础原料。
  发展生物质塑料产品具有三大现实意义。中国塑协降解塑料专业委员会副会长、清华大学生物科学与技术系教授陈国强指出,生物基塑料的最大意义在于可以实现可持续发展。生物质塑料产品的原料玉米等植物可以年年种,生生不息。目前全球石油紧缺,而玉米产量却过剩。每年中国玉米库存量就有3000万-5000万吨。如果用这些库存玉米为原料,可以制造1000万吨塑料,相当于20多个金山石化一年的塑料产量。使用过剩的材料来代替紧缺的资源,显然非常“划算”。
  生物质塑料在中国应用,其意义还体现在环保方面。一方面,这种塑料的原料玉米等植物在生长过程中通过植物的光合作用,会消耗二氧化碳。另一方面,生物质塑料的整个生产过程都是生物催化,或者结合化学聚合,是一种能量消耗少、污染物排放少的绿色生产工艺。并且,这种塑料废弃后,可以通过环境微生物的作用完全降解,也可以通过堆肥作为肥料或者燃料再利用。也就是说,生物质塑料不但可以克服传统塑料生产过程中所带来的二氧化碳排放困扰,而且可以摆脱废弃后“白色污染”的弊病。有业者估计,如果有100个年产10万吨“玉米塑料”的厂家,中国将彻底告别“白色污染”。
  发展生物质塑料所带来的经济效益也是较为可观的。2004-2005年度中国玉米期初库存量估计为4485.2万吨,以往这些库存玉米80%用于饲料,“玉米塑料”推广应用后,将可大大提高玉米的附加值,提高农民收益。陈国强指出,生物质塑料如果发展起来,可以带动一个新的产业群:前端是农业,中间是发酵等生物转化,后端是现有的大化工产业。期间大量以微生物发酵为主的企业的出现,也将在塑料和纺织工业带动一大批下游产业,形成至少10倍以上的产值。以吨价为1万元来计算,100万吨生物质塑料的产值是100亿元,下游产品就产生1000亿元的产值,而且这样可以节省500万吨原油。
  生物质塑料研发及生产情况
  由于看到生物质塑料,尤其是聚乳酸所带来的好处和市场前景,国内不少企业开始投入大量人力、资金进行这一新产品的研发和生产。
  中国科学院长春应用化学所建成了国内规模最大的聚L-乳酸中试生产线。为实现玉米淀粉高值化利用,建立“玉米-淀粉-乳酸-聚乳酸”的产业链,长春应化所实现了分子量大于10万聚L-乳酸的规模制备,并在浙江海正生物材料有限公司建成30吨/年中试生产线。目前该企业正在扩产,促使规模达到年产5000吨聚乳酸树脂。公司还成立了塑料制品研究所,已经开发出十多个产品,先行出口日本。
  2005年12月,由重庆大学生物工程学院承担的国家“863计划”项目——完全生物降解型绿色高分子材料开发项目通过专家验收。该学院已经与重庆市一家制药公司组建了新的生物科技有限公司,由其推进聚乳酸的产业化进程。目前,该公司已经成功开发出连续化年产100吨的聚乳酸自动化生产装置,并计划在2006年建成5000吨的聚乳酸生产线,五年内将生产能力提高到年产20万吨。

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