最初发布于2015年4月10日
2022年8月更新
自这篇文章的原始版本于2015年发布以来,发生了很多事情。近乎灾难性的气候变化意味着我们必须比之前想象的更快地停止燃烧化石燃料。塑料也被放在显微镜下,因为我们的海洋充满了微观聚合物颗粒。
如果我们转向基于生物资源的聚合物,那么它们也必须是可降解的,特别是如果它们要用于一次性的一次性应用。如果我们用土地来种植聚合物,这将对使用可耕地来养活全球人口的需求产生什么影响?到2050年,全球人口将达到1000万。
David John Cameron MacKay Kt FRS FInstP FICE教授是剑桥大学工程系的皇家工程教授,首次创建了碳计算系统。他于2016年4月不幸去世。2009年至2014年,他是英国能源和气候变化部(DECC)的首席科学顾问。麦凯还著有《可持续能源——没有热空气》一书。
的全局计算器(GC)是一个开创性的举措,旨在为政策制定者、商业领袖、非政府组织和研究人员提供一个相对简单和高度可访问的系统工具。它是交互式的,允许用户创建自己的英国减排路径,并使用真实的科学数据查看影响。它有助于每个人参与辩论,并让政府确保我们的规划符合这一长期目标。任何人都可以上网玩。用户可以选择自己喜欢的电力组合、最终能源需求和温室气体排放目标,然后你就可以走了。
英国《金融时报》在《联合国气候变化框架公约》(UNFCCC)第21次缔约方会议(COP21,巴黎)的背景下,以全球计算器为基础,编制了一个气候变化计算器,通过模拟各国在不同程度上实施国家自主贡献(INDCs),评估主要温室气体排放国对实现全球温度目标的影响。
GC项目由前英国能源和气候变化部(DECC)领导,目前为商业、能源和工业战略部(BEIS),由其国际气候基金资助,并由欧盟气候知识和创新社区(Climate- kic)共同资助。
如果没有别的,计算器显示了整体情况有多复杂。麦凯的模型表明,根据目前的人口预测,我们甚至不能指望在那个时候吃肉,因为使用耕地饲养动物太浪费了,更不用说用它来生产塑料了。
远离植物来源的生物塑料欧洲(FP7)藻类项目藻类糖和碳氢化合物的可持续聚合物(SPLASH)将第三代藻类原料开发成生物塑料。因为藻类农场可以建在非可耕地上,从藻类糖和碳氢化合物中可持续生产聚合物可能提供了一种替代方案。
这个为期四年的项目由Wageningen UR食品与生物研究所领导,目标是开发一种新的生物基工业平台,使用微藻作为原料,可持续地生产和回收藻类中的碳氢化合物和(外)多糖,并进一步转化为可再生聚合物(聚酯和聚烯烃)。该项目于2017年结束,并报告了结论在这里.
总共有8个创新项目受益于欧盟第七框架计划(FP7)的资金,包括BIOREFINE-2G该公司开发了具有商业吸引力的工艺,将生物精炼厂的侧流高效转化为生物基聚合物(包括可生物降解聚合物)的前体。与此同时,BRIGIT该项目已从木质纤维素糖废料中生产出新的量身定制的生物聚合物,用于高要求的耐火应用。SYNPOL研究人员给自己的任务是从原料中推进可持续生产新聚合物。最后,EUROPHA该项目旨在降低PHA生物聚合物的成本,并扩大其作为100%可堆肥食品包装生物塑料的应用。
通过这些以及目前作为FP7后续计划“地平线2020”的一部分正在进行的其他项目,欧洲旨在巩固自己在生物塑料制造和创新方面的全球领先地位,并确保生物塑料成为21世纪真正可持续的材料。
PLA-based生物塑料
虽然在我们可以自信地说生物塑料是解决我们环境问题的一部分之前,似乎还需要解决一些严重的问题,但至少在短期内,随着企业转向环保包装,生物塑料的发展将继续加速。“全球对生物塑料的需求每年将增长20%左右,”Floreon transformation Packaging首席执行官肖恩·查特顿(Shaun Chatterton)说。这家生物塑料技术公司已经获得了Floreon的专利,这是一种比同类产品更坚硬、更容易加工的生物塑料;这一发展对扩大生物塑料的使用至关重要。该专利仅用了四年多的时间就获得了,目前已经在英国、新西兰和澳大利亚获得了专利。
聚乳酸(PLA)是应用于汽车工业的最新生物塑料之一,尽管最初它主要用于医药。它是由甜菜、甘蔗或玉米中提取的糖发酵而成。它最适合室内配件,如垫子、地毯、内饰或轮胎和控制台。
Floreon是一种以聚酯为基础的聚合物共混PLA,一种标准。传统的聚乳酸是由植物原料生产的,但一直以韧性差和在温暖条件下储存时容易失去强度而闻名,这意味着它的使用仅限于小众区域。
Floreon适用于制造可降解和可堆肥的物品,如瓶子,但具有改进的机械,物理,化学和热性能。它比PLA有更好的韧性,更高的强度和耐久性,但也是可回收的,可生物降解的,并且需要更少的能源来处理。
Floreon可用于各种工艺成型技术,以生产包装托盘,餐具和薄壁注射成型零件,在过去,PLA的使用受到限制。
2022年1月,弗洛伦与世界领先的黑色母粒供应商之一Hubron(国际)签署了许可协议。作为英国特许复合合作伙伴,Hubron现在可以获得Floreon的高性能、耐用和阻燃生物塑料材料,以及用于园艺和食品包装的可堆肥等级。Hubron超过85%的母粒生产通过全球分销合作伙伴网络出口,是在国际上出口弗洛伦级生物塑料的理想合作伙伴。
Floreon技术总监Andrew Gill评论道:“Hubron将为我们提供技术支持和技术人员,以协助客户进行试验。合作对我们来说非常重要,尤其是当我们的价值观如此一致时,比如在英国生产,我们期待着看到英国的许可协议蓬勃发展。”
随着3D打印在原型设计和定制产品生产中的应用加速,用户需要高质量和精细细节的稳健输出。与此同时,随着3D打印的普及,它必须走向绿色。
Floreon3D是一种新型生物塑料3D打印丝,比传统PLA坚韧4倍。Floreon通过将一种新型聚酯基聚合物与标准PLA共混,创造了这种新灯丝。Floreon3D不仅比PLA更坚固,而且据说还结合了更好的处理和更流畅的打印体验。
虽然与任何矿物基热塑性塑料相比,传统PLA具有更低的碳足迹和不可再生能源使用,但当用于3D打印长丝时,它以其较差的韧性而闻名。虽然它可以提供清洁的低温打印,但它的性能有限,据报道,一些较低质量的PLA细丝出现了断线。
Floreon3D解决了可持续的3D打印灯丝的需求,与传统灯丝的性能相匹配,但在加工过程中没有令人不快的气味。它坚韧,灵活,并提供了一个优秀的哑光完成,这改善了成品的外观和耐用性,并保持打印机喷嘴清洁。
汽车工业中的生物塑料
令人惊讶的是,生物塑料在20世纪30年代首次用于汽车工业。这方面的先驱是亨利·福特(Henry Ford),他尝试用大豆制成的生物塑料汽车零件。后来他们放弃了,因为那时基于化石燃料的塑料变得更容易获得、更便宜、更容易处理。
现代的早期采用者包括马自达2015年在马自达MX-5上的马自达,随后在马自达CX-5、马自达3、马自达2、马自达CX-30上使用,并将在马自达MX-30上使用。到2015年,丰田20%的塑料部件是由生物塑料制成的,一些汽车现在使用高达60%的生物塑料制成的内饰纺织品。
2018年,来自埃因霍温理工大学的22名学生组成的团队只用生物塑料部件制造了一辆城市汽车,没有使用合成塑料。他们将这辆车命名为诺亚,这是一辆超轻的电动原型车,基于亚麻纤维和糖,它的重量大约是普通汽车的一半。
汽车工业常用的生物塑料,除PLA外,还包括生物聚酰胺(Bio-PA)具有较高的强度和刚度,具有良好的耐热性和防火性。它通常由蓖麻油和甘蔗制成,用于连接器、制动鼻子、燃料管道和柔性油管。
生物基聚丙烯(Bio-PP)也从甘蔗中生产出来,生产中使用的树脂被认证为100%可再生。Bio-PP可以在许多应用中替代合成塑料,包括保险杠、面板和仪表板。
参考
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生物塑料不是一种天然材料,而是生长过程中的输入,例如聚合。他们需要人的知识,土地,设备,杀虫剂等等。石油、天然气或煤的产品是由天然产物制成的。他们不是被生产出来的,而是观众。石油或天然气塑料是由天然物质制成的。停止用农产品进行“绿洗”。
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你当然不可能在一年中的一个季节里种植新的石油。也许我们不应该说“绿色”,而应该说“可再生”。