生物塑料不一定有助於減緩氣候變化！

生物塑料經常被宣傳為一種對環境和氣候友好的傳統石油塑料替代品。然而波恩大學(University of Bonn)最近的一項研究表明：轉向植物性塑料可能沒有預期的那麼積極。具體來說，生物塑料消費的增加很可能導致全球範圍內農田擴張所產生的溫室氣體排放增加，這項研究很快將發表在《環境研究快報》上。塑料通常是由石油製成，伴隨著氣候變化的影響：化石資源中的碳通過降解或燃燒釋放到大氣中，從而導致全球變暖。這相當於全球每年約4億噸二氧化碳，幾乎是德國2017年排放到大氣中的溫室氣體總量的一半。據估計到2050年，塑料將佔全球二氧化碳排放量的15%。另一方面生物塑料原則上是氣候中性的，因為它們是以玉米、小麥或甘蔗等可再生原料為基礎的。

博科園-科學科普：這些植物通過葉子從空氣中獲取所需的二氧化碳。因此，生產生物塑料需要消耗二氧化碳，這可以補償生命結束後釋放的二氧化碳。總的來說，他們的溫室氣體凈平衡被假定為零。因此生物塑料經常作為一種環保的替代品被消費。但這個問題可能不像人們通常認為的那麼清楚，至少就目前的技術水平而言是如此。波恩大學食品與資源經濟研究所的Neus Escobar博士解釋說：大量生產生物塑料將改變全球的土地利用。這可能會增加將森林地區轉為可耕地的可能性。然而森林每年吸收的二氧化碳要比玉米或甘蔗多得多，這僅僅是因為它們的生物量更大。使用生物燃料的經驗表明，這種效應並非理論推測。

假設對傳統塑料徵稅將使生物塑料在塑料消費總量中所佔的比例提高到5%，顏色越深，森林的損失就越大，在受影響最嚴重的地區，森林覆蓋率高達1%。圖片： 2018 Neus Escobar, Salwa Haddad, Jan B?rner und Wolfgang Britz; ver?ffentlicht durch IOP Publishing Ltd

對綠色能源日益增長的需求導致了熱帶地區一些國家的大規模森林砍伐。Neus Escobar博士和她的同事Salwa Haddad教授、Jan Borner教授和Wolfgang Britz博士模擬了主要生產國對生物塑料需求增加的影響。他們使用並擴展了一個已經被用來計算生物燃料政策影響的計算機模型，它基於描述整個世界經濟的資料庫。在我實驗中假設在歐洲、中國、巴西和美國，生物塑料在塑料消費總量中所佔的比例上升到5%。有兩種不同的設想：對傳統塑料徵稅，而對生物塑料提供補貼。稅收方案的影響最為顯著:隨著化石塑料因此變得更加昂貴，需求大幅下降。在世界範圍內，每年排放的溫室氣體將減少0.08%。然而，這種下降在一定程度上是由於經濟扭曲，因為稅收也會減緩經濟增長。

更多的農田，更少的森林

與此同時，在稅收方案中，農業用地面積增加，森林面積減少0.17%。埃斯科巴說：這就轉化為大量的二氧化碳排放到大氣中。這被認為是一次性的影響。然而根據計算，要用化石替代能源所節省的成本來抵消這一成本，還需要20多年的時間。總之使用生物塑料需要很長時間才能獲得回報。此外研究人員估計，這項政策的社會成本是減少一噸二氧化碳的成本超過2000美元——與生物燃料的要求相比，這是一個很高的數字。對生物塑料的補貼將對全球經濟產生非常不同的影響。然而無論是補償期還是緩解氣候變化的成本，都將與稅收幾乎相同。大量食用糧食作物中的生物塑料似乎不是保護氣候的有效策略，尤其是因為這會引發許多其他負面影響，比如食品價格上漲。

但是，如果其他生物質能資源被用於生產，比如作物殘留物，情況可能會有所不同。研究人員建議集中精力研究這些先進的生物塑料，並將它們推向市場。生物塑料將減少海洋垃圾數量的想法甚至可能不會成為現實，僅僅因為塑料是由植物製造，並不會自動使它們在海洋環境中容易降解。例如生物pe和生物pet是不可生物降解的，就像它們的石油基同類產品一樣。然而生物塑料和生物材料有一個明顯的優勢:它們有助於減少高度工業化地區對化石燃料的依賴。科學家們得出的結論是，如果政府真的想保護環境，應該採取不同的策略：節約使用塑料，並確保塑料確實可以回收利用，這樣做更有意義。

博科園-科學科普｜研究/來自：波恩大學

參考期刊文獻:《環境研究快報》

DOI: 10.1088/1748-9326/aaeafb

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