生物塑料经常被宣传为一种对环境和气候友好的传统石油塑料替代品。然而波恩大学(University of Bonn)最近的一项研究表明：转向植物性塑料可能没有预期的那么积极。具体来说，生物塑料消费的增加很可能导致全球范围内农田扩张所产生的温室气体排放增加，这项研究很快将发表在《环境研究快报》上。塑料通常是由石油制成，伴随着气候变化的影响：化石资源中的碳通过降解或燃烧释放到大气中，从而导致全球变暖。这相当于全球每年约4亿吨二氧化碳，几乎是德国2017年排放到大气中的温室气体总量的一半。据估计到2050年，塑料将占全球二氧化碳排放量的15%。另一方面生物塑料原则上是气候中性的，因为它们是以玉米、小麦或甘蔗等可再生原料为基础的。
博科园-科学科普：这些植物通过叶子从空气中获取所需的二氧化碳。因此，生产生物塑料需要消耗二氧化碳，这可以补偿生命结束后释放的二氧化碳。总的来说，他们的温室气体净平衡被假定为零。因此生物塑料经常作为一种环保的替代品被消费。但这个问题可能不像人们通常认为的那么清楚，至少就目前的技术水平而言是如此。波恩大学食品与资源经济研究所的Neus Escobar博士解释说：大量生产生物塑料将改变全球的土地利用。这可能会增加将森林地区转为可耕地的可能性。然而森林每年吸收的二氧化碳要比玉米或甘蔗多得多，这仅仅是因为它们的生物量更大。使用生物燃料的经验表明，这种效应并非理论推测。
假设对传统塑料征税将使生物塑料在塑料消费总量中所占的比例提高到5%，颜色越深，森林的损失就越大，在受影响最严重的地区，森林覆盖率高达1%。图片：© 2018 Neus Escobar, Salwa Haddad, Jan Börner und Wolfgang Britz; veröffentlicht durch IOP Publishing Ltd
对绿色能源日益增长的需求导致了热带地区一些国家的大规模森林砍伐。Neus Escobar博士和她的同事Salwa Haddad教授、Jan Borner教授和Wolfgang Britz博士模拟了主要生产国对生物塑料需求增加的影响。他们使用并扩展了一个已经被用来计算生物燃料政策影响的计算机模型，它基于描述整个世界经济的数据库。在我实验中假设在欧洲、中国、巴西和美国，生物塑料在塑料消费总量中所占的比例上升到5%。有两种不同的设想：对传统塑料征税，而对生物塑料提供补贴。税收方案的影响最为显著:随着化石塑料因此变得更加昂贵，需求大幅下降。在世界范围内，每年排放的温室气体将减少0.08%。然而，这种下降在一定程度上是由于经济扭曲，因为税收也会减缓经济增长。
更多的农田，更少的森林
与此同时，在税收方案中，农业用地面积增加，森林面积减少0.17%。埃斯科巴说：这就转化为大量的二氧化碳排放到大气中。这被认为是一次性的影响。然而根据计算，要用化石替代能源所节省的成本来抵消这一成本，还需要20多年的时间。总之使用生物塑料需要很长时间才能获得回报。此外研究人员估计，这项政策的社会成本是减少一吨二氧化碳的成本超过2000美元——与生物燃料的要求相比，这是一个很高的数字。对生物塑料的补贴将对全球经济产生非常不同的影响。然而无论是补偿期还是缓解气候变化的成本，都将与税收几乎相同。大量食用粮食作物中的生物塑料似乎不是保护气候的有效策略，尤其是因为这会引发许多其他负面影响，比如食品价格上涨。
但是，如果其他生物质能资源被用于生产，比如作物残留物，情况可能会有所不同。研究人员建议集中精力研究这些先进的生物塑料，并将它们推向市场。生物塑料将减少海洋垃圾数量的想法甚至可能不会成为现实，仅仅因为塑料是由植物制造，并不会自动使它们在海洋环境中容易降解。例如生物pe和生物pet是不可生物降解的，就像它们的石油基同类产品一样。然而生物塑料和生物材料有一个明显的优势:它们有助于减少高度工业化地区对化石燃料的依赖。科学家们得出的结论是，如果政府真的想保护环境，应该采取不同的策略：节约使用塑料，并确保塑料确实可以回收利用，这样做更有意义。
博科园-科学科普｜研究/来自：波恩大学
参考期刊文献:《环境研究快报》
DOI: 10.1088/1748-9326/aaeafb
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