傳統廢棄物造成生態危機　
友善環境塑膠材料成救命解方

塑膠發明至今已逾百年，提供人們便利的生活，然而處理傳統石化來源的廢棄塑膠卻是相當棘手的問題。傳統塑膠不易分解，進而造成環境污染以及危害地球物種的生存（全球每年超過150萬個海洋生物，因廢棄塑膠而喪命）；焚化燃燒處理，則有廢毒氣產生等問題；不恰當的回收策略，仍會產生一定比例無法回收再利用的塑膠廢棄物，繼續對全球環境造成危害。

為了解決傳統塑膠廢棄物的問題，開發「環境友善塑膠材料」成為重要課題。「環境友善塑膠材料」是指塑膠材料在大自然環境的條件下，輔以足夠的溼度與氧氣，在自然掩埋或堆肥環境中，可被微生物分解成水和二氧化碳；或是在工業堆肥的條件下可分解；又或者是具有生物質含量但不可分解的特性，在廢棄回收後進行燃燒，不會產生有毒氣體；以及其他與綠色環保概念有關的塑膠材料。

生質塑膠屬於「環境友善塑膠材料」的一種，原料從天然資源而來，如：玉米、木薯、小麥、馬鈴薯、纖維素、棕櫚油等所製成的一種塑膠材料。依其特性，又可分為生物可分解及不可分解兩種；部分傳統石化塑膠亦具有可生物分解的特性，也歸屬於「環境友善塑膠材料」；傳統塑膠聚乙烯（PE）與常用 的寶特瓶原料─PET塑膠，目前已廣泛被回收再利用，亦屬於「環境友善塑膠材料」的範疇。生質塑膠與石化塑膠材料之種類與可分解性請參考圖一。「環境友善塑膠材料」種類繁多，本文將聚焦生質塑膠目前發展動態與展望。

農業剩餘原料
將成為生質塑膠新開發焦點

目前生質塑膠的製造技術有三種方式：「發酵 聚合法」、「生物+化學反應」以及「生物混合法」 等三類型，其中以「生物+化學反應」為應用最多的技術。「生物+化學反應」主要從生質原料（如：蔗糖、玉米澱粉）經生物發酵反應後得到生質單體（如：Latic Acid），再經化學聚合反應合成生質塑膠；「發酵聚合法」利用生質原料（如：澱粉、纖維素）經生物發酵與直接聚合後生成生質塑膠（如：PHA）；「生物混合法」應用石化合成的單體原料 （如：PTA）經與生質單體原料（如：Bio-PDO、Bio-EG）經聚合反應後成為部分生質塑膠（此類塑膠仍含有石油）。

發展生質塑膠的初衷在於其生物可分解的特性，可解決傳統塑膠垃圾氾濫問題。但是生質塑膠的性能不及傳統石油塑膠，導致應用領域受限。在考量市場對材料性能的需求並兼顧材料循環與低碳排特性下，「生物混合法」逐漸受到重視。「生物混合法」製成的塑膠材料性能與傳統塑膠不分軒輊，再加上部分使用生質原料，具備循環概念與低碳效益，成為兼顧市場需求與環境保護需要的折衷作法。可口可樂公司使用的30% Bio-PET飲料承裝瓶為此材料的代表。

過去生質塑膠時常被認為來源為糧食作物，存在與民爭糧之疑慮。故現階段研究狀況，聚焦於利用農業剩餘物資，如稻桿、蔗渣以及垃圾廢棄物等作為原料，將其轉化為生質塑膠成為技術開發的焦點。在各項的研究開發上，利用稻桿等含有木質纖維素的農業廢棄物進行發酵聚合，為國際上的發展趨勢，並且被看好是下一階段生質塑膠原料的供給來源。

凝聚國際共識2030完成100%循環再利用技術 近期七大工業國組織峰會已達成共識，目標2030年塑膠材料得以100%循環再利用或能資源化等方式為最終處置。此舉顯示未來全球塑膠產業勢必將與循環經濟扣合，生質塑膠已被視為推動塑膠循環經濟的必要選項之一。

亞洲成熟市場研擬前瞻技術
新興市場以原物料作為發展優勢

毫無意外地，在這次調查研究中，環境友善塑膠材料擠進「2030亞洲十大重點技術」的排名內。根 據國際知名市調機構nova-Institute的統計資料顯示，目前亞太地區為生質塑膠主要的生產中心，顯示出此區域非常重視環境友善塑膠材料的發展。

本研究調查結果中顯示，在亞洲地區新興市場（雙印、泰、馬、菲）對環境友善塑膠材料投入資源明顯高於成熟市場（台、中、日、韓、新），這結果也與實際現況吻合。因為新興市場擁有更豐富的生物質資源，可充分提供該國家發展生質塑膠所需的原材料。能否供應充足的原材料，是發展生質塑膠關鍵的因素之一。目前生質塑膠的原材料仍以農業作物為主，如蔗糖、澱粉、植物油等。屬於新興市場的泰國為全球最大的木薯產品出口國，印尼亦是重要出口國之一。為了加強發展生質塑膠，泰國政府設定了十年的目標，選定以甘蔗和木薯為其發展生質能源與生質化學品的經濟作物來源。在此政策支持下，泰國將持續供應穩定的經濟作物資源。在擁有相對充足的原材料環境之下，也就合理解釋新興市場投入資源明顯高於成熟市場。而且也是因為新興市場擁有更多原料，所以發展生質塑膠對此地區的影響性也更大。

在新興市場投資生質塑膠，不僅有貼近原料的因素，亦有貼近市場的綜效。印度與印尼人口目前分別列為全球排名第二大與第四大，且與先進國家相比，人均塑膠使用量明顯偏低，意味著在這區域，塑膠材料擁有非常好的發展前景。本就具資源優勢的泰國，在近年各國開始關注生物經濟的風潮下，更能確立發展生質塑膠未來的市場潛力及規模，本土企業以及國際企業持續增加在此區域的投資計劃。目前投資泰國的企業包括：PTT Public Company、PTT Global Chemical Public Company、Thantawan Industry、Thai Plastic Bags Industries、TotalCorbion PLA、Multibax、Mitsubishi Chemical、Global Biopolymers等。國際企業以合資或許可協議等各種方式進行投資或圈地設廠進行大面積種植，以取得發展生質塑膠所需的料源，使其在發展的成本上可以更具競爭力。

本研究調查結果中顯示，發展環境友善塑膠材料最主要的原因是環保因素。「循環經濟」概念當道，在追求永續發展的主流意識下，強調資源可持續回復的循環經濟，遂成為全球致力發展的新趨勢。投入資源開發生質塑膠、可回收塑膠等環境友善塑膠材料自然地成為一門非常重要課題。亞洲地區已成為全球塑膠產品最主要消費市場，塑膠發展的議題在此區域更顯重要，也再次合理解釋「環境友善塑膠材料」得以擠進亞洲前十大重點技術的原因。

本研究調查的最後一個問項─整備度（Readiness），「環境友善塑膠材料」平均分數在亞洲國家以及新興市場排名皆名列第一位，代表亞洲各國均認為在2030年本地企業皆能量產此技術。循環經濟議題發燒，各產業的發展緊扣綠色、環保概念。塑膠材料與日常生活息息相關，將「環境友善塑膠材料」導入日常生活，無疑成為各國重視的議題。

目前許多亞洲國家已限制使用一次性塑膠，但生質塑膠、回收塑膠等「環境友善塑膠材料」並不在限制名單內，有助於推廣「環境友善塑膠材料」的使用。為了加速塑膠材料綠色概念的發展，印度政府甚至訂下「2020年前全面棄絕一次性的塑膠製品」的嚴苛目標政策，此政策勢必加速印度開發與推廣使用「環境友善塑膠材料」。目前「環境友善塑膠材料」已使用在各個國家，在政府與企業持續投資資源開發，以及 人民環保意識持續增加，可預見2030年，「環境友善塑膠材料」成為亞洲最普遍應用的技術。

創新研發能量充足 台灣差原物料的臨門一腳 聚乳酸（PLA）是台灣目前應用最廣泛的生質 塑膠，生鮮蔬果盒及冷飲杯的應用佔需求量90%左右，其他應用包含：免洗餐具、包裝袋及長效型生活製品。PLA製成品約70%外銷歐美日等國為主。PLA產品主要供應商為美商NatureWorks。

工業技術研究院已投入資源開發生質塑膠技 術，目前已掌握了45項專利，技轉超過55家廠商。與國內業者攜手開發瓶用「生質聚酯材料」，已供應全球飲料大廠使用，行銷全球；「輕量化生質複合材料」與「生質吸水觸感調控助劑」亦已獲美國BioPreferred標章。

台灣生質塑膠產業受限於原料（農作物）供應不足，因此主要進口塑膠材料（農作物經過加工後的初級品）進行改質和混煉、加工或接受委託代工製成塑膠產品，再交由下游應用端進行銷售。若要強化台灣生質塑膠產業發展，能否掌握充足料源為關鍵因素之一。原料端的部分可配合新南向政策，透過國際合作，掌握東南亞料源，建立自主量產能力，並以現有研發能量，進而開發高階之高值應用，將能提升台灣生質塑膠產業競爭力。