Ramani Narayan
Dept. of Chemical Engineering & Materials Science
Michigan State University, East Lansing MI 48824
可持续发展,工业生态学,以及绿色化学是开发新一代材料及其制品和工艺的新兴指导思想,新的产品必须按照结合了“考虑生命周期的思维方式”的“可再生理念”加以设计。
生物基材料和生物降解材料源于这样一个概念,即设计有可持续发展性,合乎环境要求和生态因素的材料。生物基材料和制品很好地满足了可持续性与生命周期的平衡关系,因为它们本身就是生物碳循环的一部分,尤其是当它们涉及了碳基的聚合物材料诸如塑料、吸水性高分子以及其它碳基制品,包括润滑剂、生物柴油和洗涤剂。这些生物基和生物降解材料在生命周期评估(LCAs)中通常会显示比石油基材料具有更低的能耗,对环境的影响也更小。
生物基聚合物是由多种活体(如:植物、动物、细菌等)所合成,是生态系统功能的一个完整部分。由于是由活体所合成,生物基聚合物通常能被活体所消耗(生物降解),因此它们能通过诸如堆肥、土施以及生物废水处理等方法安全和环保地加以处理。所以,当应用于要求具有一次性、短期和易处理等特性的材料(例如包装等消费品)时,生物基材料的设计可以也应该保持其可生物降解的功能性。而当设计应用于要求具有耐用、长期等特性的物品时,应该更注重生物基材料的长期耐用和材料性能,而可生物降解性就不再是最重要的标准。
统一的标准为设定了一个对各方面都有利的框架,在这一框架之上,研究者、工业界、政府(及其管理机构)、以及消费者(普通大众)都能以一种清晰、明白、安全和高效的方式进行运作。国家标准和国际标准能够帮助消除市场中的混乱和误解。从而保证了社会、管理机构和市场都能接受生物基和生物降解材料。
本研究小组正在进行的一些工作,包括淀粉发泡产品的生产加工和基于植物油的产品。其中的部分产品已经准备投入市场。这些产品对环境的正面影响以及可持续性将以生命周期评估的方法加以证明。
论文来源:1st International Conference on Technology and Application of Biodegradable Polymers and Plastics,October,2004