Ramani Narayan
Dept. of Chemical Engineering & Materials Science
Michigan State University, East Lansing MI 48824
可持續發展,工業生態學,以及綠色化學是開發新一代材料及其制品和工藝的新興指導思想,新的產品必須按照結合了“考慮生命周期的思維方式”的“可再生理念”加以設計。
生物基材料和生物降解材料源于這樣一個概念,即設計有可持續發展性,合乎環境要求和生態因素的材料。生物基材料和制品很好地滿足了可持續性與生命周期的平衡關系,因為它們本身就是生物碳循環的一部分,尤其是當它們涉及了碳基的聚合物材料諸如塑料、吸水性高分子以及其它碳基制品,包括潤滑劑、生物柴油和洗滌劑。這些生物基和生物降解材料在生命周期評估(LCAs)中通常會顯示比石油基材料具有更低的能耗,對環境的影響也更小。
生物基聚合物是由多種活體(如:植物、動物、細菌等)所合成,是生態系統功能的一個完整部分。由于是由活體所合成,生物基聚合物通常能被活體所消耗(生物降解),因此它們能通過諸如堆肥、土施以及生物廢水處理等方法安全和環保地加以處理。所以,當應用于要求具有一次性、短期和易處理等特性的材料(例如包裝等消費品)時,生物基材料的設計可以也應該保持其可生物降解的功能性。而當設計應用于要求具有耐用、長期等特性的物品時,應該更注重生物基材料的長期耐用和材料性能,而可生物降解性就不再是最重要的標準。
統一的標準為設定了一個對各方面都有利的框架,在這一框架之上,研究者、工業界、政府(及其管理機構)、以及消費者(普通大眾)都能以一種清晰、明白、安全和高效的方式進行運作。國家標準和國際標準能夠幫助消除市場中的混亂和誤解。從而保證了社會、管理機構和市場都能接受生物基和生物降解材料。
本研究小組正在進行的一些工作,包括淀粉發泡產品的生產加工和基于植物油的產品。其中的部分產品已經準備投入市場。這些產品對環境的正面影響以及可持續性將以生命周期評估的方法加以證明。
論文來源:1st International Conference on Technology and Application of Biodegradable Polymers and Plastics,October,2004