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低碳经济与生物质材料

低碳经济不仅体现在新能源的开发与利用上，而且体现在生物质材料的开发与利用上。生物质材料的原料来源为可再生的绿色植物，其开发与利用不仅可以节约大量的石油资源，而且可以降低二氧化碳排放以及减少 白色污染 。在众多的生物质材料中，聚乳酸是最有发展前景的，它不仅能代替传统塑料，并兼具低碳与环保的两大优点，可广泛用于包装材料、生物医学材料、纤维纺织、工程塑料等领域。

低碳经济

随着全球人口和经济规模的不断增长，能源使用带来的环境问题及其诱因不断为人们所认识，不止是烟雾、光化学烟雾和酸雨等危害，大气中CO2浓度的升高带来的全球气候变化也已被确认为不争的事实。

自全球气候变暖以来，CO2的排放引起了全世界高度重视。1992年5月22日，联合国政府间谈判委员会就气候变化问题达成《联合国气候变化框架公约》（英文缩写UNFCCC），是世界上第一个为全面控制CO2等温室气体排放，以应对全球气候变温给人类经济和社会带来不利影响的国际公约，也是国际社会在对付全球气候变化问题上进行国际合作的一个基本框架；1997年12月，在日本京都召开的《联合国气候变化框架公约》缔约方第三次通过了旨在限制发达国家温室气体排放量以抑制全球变暖的《京都议定书》；2003年，英国政府颁了能源白皮书《我们能源的未来：创建低碳经济》， 低碳经济 正式被提出；2006年，前世界银行首席经济学家尼古拉斯 斯特恩在其报告《斯特恩报告》中指出，全球以每年GDP1％的投入，可能避免将来每年GDP 5％ 20％的损失，呼吁全球向低碳经济转型；2007年7月，美国参议院提出了《低碳经济法案》，表明低碳经济的发展道路有望成为美国未来的重要战略选择；2007年12月3日，联合国气候变多级泵化大会在印尼巴厘岛举行，决定在2009年前就应对气候变化问题新的安排举行谈判，制定了应对气候变化的 巴厘岛路线图 ，要求发达国家在2020年前将温室气体减排25％至40％，具有里程碑意义；2009年12月7日，被称为 改变地球命运 的联合国气候变化大会在哥本哈根开幕，中国国务院总理温家宝于18日在领导人会议上发表了题为《凝聚共识，加强合作，推进应对气候变化历史进程》的重要讲话，并郑重承诺到2020年单位国内生产总值CO2排放比2005年下降40％至45％。

所谓低碳经济,是指在可持续发展理念指导下,通过技术创新、制度创新、产业转型、新能源开发等多种手段,尽可能地减少煤炭石油等高碳能源消耗,减少温室气体排放,校校通达到经济社会发展与生态环境保护双赢的一种经济发展形态。低碳经济是以低能耗、低污染、低排放为基础的经济模式，涵盖了低碳能源、低碳产业、低碳技术、低碳生活等多种经济形态，旨在促进人类的可持续发展，是能源消费方式、经济发展方式和人类生活方式的一次全新变革，也是从化石燃料为特征的工业文明走向生态文明的又一次巨大进步。

发展 低碳经济 可以通过发展清洁能源与发展生物质材料两大类重要途径来实现。清洁能源主要包括太阳能、风能、水力、氢能、生物质等；生物质材料主要包括天然类、微生物合成类以及化工合成类。

清洁能源

人类的能源利用经历了从薪柴时代到该团队正在对凝胶机理及影响抱水量和机械强度的因素进行深入研究煤碳时代，再到油气时代的演变，在能源利用总量不断增长的同时，能源结构也在不断变化。每一次能源时代的变迁，都伴随着生产力的巨大飞跃，极大地推动了解人类经济社会的展。同时，随着人类使用能源特别是化石能源的数量越来越多，能源对人类济社会发展的确制约和对资源环境的影响也越来越明显。2006年世界一次商品消费总量为108.8亿TOE（TOE=1.4286TCE），其中石油占有率35.8％，居第1位；煤碳占28.4％，居第2位；天然气占23.7％，居第3位。接下来是水能和核能，分别占6.3％和5.8％。随着人们对CO2，CH4，N2O等温室气体排放与地球气候变化相互认识的不断加深，要求国际社会采取对策努力限制或减少温室气体排放的呼声越来越高。很多国家在调整能源战略和制定能源政策时，增加了应对气候变化的内容，重点是限制化石能源消费，鼓励能源节约和清洁能源使用，气候变化问题已成为世界能源发展新的制约因素，也是世界石油危机后推动节能和替代能源发展的主驱动因素。各国把核能、水能、风能、太阳能、生物质能等低碳和无碳能源作为今后发展的重点。

在能源结构和消费上，中国与世界能源的结构有着显著不同。由于中国是一个煤碳大国，拥有丰富的煤碳资源，大多数煤碳都通过电转换用于终端消费。从经济社会发展趋势看，今后煤碳转为电力的比重还将继续提高。但由于煤碳的大量生产和使用，对地表生态和地下水系破坏较大。此外，SO2、烟尘、粉尘、NOX以及CO2排放量也有所攀升，给生态环境带来了严重的污染。因此，这种以煤为主的能源消费结构需要优化改革开放特别是20世纪90年代以来，中国能源结构总体上朝着优质化方向发展。

中国有着丰富的风能、太阳能、生物质能资源，大力发展这些清洁能源能使中国能源结构进一步得到优化。

所谓清洁能源，就是指不排放污染物的能源，包括核能和 可再生能源 ，可再生能源是指原材料可以再生的能源，如水力发电、风力发电、太阳能、生物质能等。清洁能源具有原料可再生，不存在能源枯竭的问题；地球表面的碳循环，不会增加空气CO2的含量，符合低碳经济的理念；对环境无污染等优点。但是不同于化石能源，清洁能源的发展起步较晚，面临着技术钻探和成本的考验；同时以大量消耗粮食和油料作物为代价的生物燃料开发，一定程度上引发粮食、肉类、食用油价格的上涨。

在清洁能源的发展初期，这些问题可以通过政府对清洁能源产业进行政策扶持，税费补贴。

积极开发非粮作物作为生物质能源的来源。 不与人争粮，不与粮争地 等方式来解决。例如采用木薯代替玉米和甘蔗作为燃料乙醇的原料来源，不仅不会引发粮食安全问题，而且节约了生产成本。

生物质材料

随着石油化工和高分子材料工业的发聚氨酯用量越多展，主要以塑料、化学纤维、橡胶为代表的聚合物材料已经渗透到人们生活的各个领域，成为和钢铁、木材、水泥并列的四大支柱材料之一，目前全世界每年塑料生产量就超过2亿吨，其中我国塑料年产量在3000万吨。

传统塑料的广泛使用消耗了大量宝贵的不可再生的石油资源，在石油资源日益短缺的今天更加剧了能源危机。《BP世界能源统计2006年》指出：以目前的开采速度计算，全球石油储量可供生产40年，天然气和煤炭则分别可以供应65年和162年。而在中国，石油储量仅占世界的1．7％，世界排名第11位；但是石油的消耗占到了世界的7％，世界排名第2位；2005年中国石油对外依存度达42．9％，预计，今年石油净进口量将超过l亿吨，对外依存度将高达6l％，2020年将增至2亿吨左右，对外依存度达到76.9％。

更为严重的是，有50％以上的塑料制品用后被废弃，而这些废弃物可在自然环境中存在几百年，不仅造成大煞风景的 白色污染 ，还持续污染地下水和土壤，妨碍动植物生长，危及人类健康和生存。废弃物处理的传统做法是回收集中焚烧掩埋或者再生利用，但这两种方式都会产生新的污染，阻断土壤水循环增加有害气体排放。2000年塑料制品的消耗量比1960年增长了100缺口冲击≧10kJ/m2多倍；2005年全球塑料产量达近2亿吨；我国产量1800万吨，消耗石油近2000万吨。2000年城市固体垃圾达到了24.7亿吨，其中塑料废弃物占10．7％。

面对日益严重的能源危机与环境问题，以可再生的农作物为原料的生物质材料应运而生。生物质材料在使用前和使用中与传统石油基塑料具有相当或相近的使用性能和卫生性能，而在完成其使用功能后，能在自然环境中较快地降解为易为环境消纳的碎片或碎末，并随时间的推移彻底降解成二氧化碳和水，最终回归自然，从而彻底解决塑料的 白色污染 问题。

前面已经介绍过生物质材料主要包括天然类的纤维素材科、淀粉材料、木质素材料、甲壳材料，微生物合成类的聚羟基脂肪酸(PHA)、聚羟基丁酯。(PHB)、聚羟基丁酯戊酯(PHBV)以及化工合成类的聚乳酸材料(PLA)这三大类别。

在所有生物质材料中，聚乳酸是最有发展前景的。聚乳酸是一种可生物降解的新型生物质塑料，木薯、高粱、甜菜等高糖高淀粉作物经过生化反应制成乳酸，再经过聚合便可得到聚乳酸。其成品废弃物可采用堆肥填埋处理，在自然界微生物的作用下彻底分解成水和二氧化碳。聚乳酸具有优良的理化稳定性和加工性能，可以制成各种包装材料等等。生物质材料 聚乳酸是以绿色植物为原料，生产加工的过程不仅能耗低，而且最终完成使用后完全降解为二氧化碳和水，成为绿色植物的养料来源，全过程是一个封闭的碳循环并不会增加大气中二氧化碳的含量。乳酸可以广泛应用于生物医药、包装、工程材料、纤维纺织等领域。由于聚乳酸具有良好的生物相容性，用聚乳酸做成的骨钉，支架材料，药物缓释以及手术线使用在人体上是完全无毒无害的。聚乳酸硬度比传统的塑料都要高，具有良好的力学性能。

PLA是一种热塑性材料，具有与PET和定向拉伸PS相类似的物理机械性能，具有良好的光泽性和透明度，可以通过挤出、注射、吹塑、发泡、真空成型等传统塑料加工工艺制作双向拉伸薄膜、热塑性容器和吹塑瓶等。目前，PLA制成的托盘、瓶、薄膜等可生物降解包装材料已经逐步面市。在欧洲，PLA包装材料主要用于超市产品包装，并且因其符合德国食品级要求而开始应用于食品包装，如瓶装水、瓶装果汁、酸奶酪等的包装。同时，PLA在美国也已经由美国食品与药品管理局批准可以直接接触食品。PLA具有良好的透气性、透氧性及透二氧化碳性，是优秀的保鲜包装材料。有文献报道，PLA包装盒因其既可以延长水果保存期又可降低包装废弃物而特别适合用于小浆果的包装。PLA还具有隔离气味的特性，也是唯一具有优良抑菌及抗霉特性的生物可降解塑料。此外PLA还具有与传统薄膜相同的印刷性能。因此，PLA在包装材料领域具有广阔的应用前景。

综上所述，聚乳酸应用具有以下几大好处：减少化石燃料使用、使用天然可再生的绿色植物为原料、采用绿色制造工艺能耗低、与现有固废管理系统相适应。并且，可焚烧、清洁燃烧、可填埋一无渗滤液或有毒物质、可堆肥、可回收加工成单体或其它产品。此外，它还低碳环保，为子孙后代创造良好的生活质量。

政策与建议

随着人们对环境生态问题认识的不断加深，很多国家在调整能源战略和制定能源政策时，增加了应对生态环境恶化的内容，主要是限制化石能源消费的使用。

美国旧金山2007年3月27日通过禁陶瓷基板止超市使用无法生物降解塑料袋的法案。

中国2006年11月27日十一部委联手拟推生物质能扶植政策群，《关于发展生物能源和生物化工财税扶持政策的实施意见》已于当日发布。2007年12月31日国务院办公厅颁布了《关于限制生产销售使用塑料购物袋的通知》，自2008年6月1日起禁止生产、销售、使用超薄塑料购物袋并实行塑料购物袋有偿使用制度。

中国香港2009年7月7日，香港 塑料购物袋环保征费计划 正式生效，纳入计划的零售商每向顾客提供一个购物袋将收费0．5港元。征费计划登记零售商目前包括大型及连锁式的超级市场、便利店、个人美容及健康产品零售店和百货公司内的超级市场。香港特区政府预计，通过此项征费计划，每年可溅少使用10亿个塑料袋。

目前的政策主要都是对传统塑料的一种限制性或惩罚性的措施，缺少对生物质材料的扶持政策，可以从以下几个方面进行立法与政策扶持：

1．对生物质塑料出台税收减免政策和财政补贴政策。可参照欧洲等国对生物质材料制品优惠税收的方法。2．利用《京都议定书》 清洁发展机制 框架和各国间温室气体减排配额可以进行买卖等国际规则：我国生物质塑料开发利用将大幅度减少温室气体排放量，向专门的国际基金出售温室气体减排量，用获得的资金支持生物质塑料企业的发展。3．贴息贷款投资，适当减免税收。对经过国家认定的重点生物质塑料开发项目提供有财政贴息的优惠贷款；调整生物质塑料企业的增值税抵扣范围，对于企业进口关键技术设备，可减免关税。4．希望各地政府参照北京市政府有关做法(北京市委市政府已发文《关于全面推进生活垃圾处理工作的意见》)指导有关区县、旅游、环保等部门，采用政府采购等形式，在相关旅游景点、超市、机关事业单位、居民生活垃圾收集，积极使用聚乳酸塑料制成的购物袋、垃圾袋(尤其是厨余垃圾袋)和相关办公用品等绿色环保产品。

结论

低碳经济不仅体现在新能源的开发与利用上，而且体现在生物质材料的开发与利用上。生物质材料的原料来源为可再生的绿色植物，其开发与利用不仅可以节约大量的石油资源，而且可以降低二氧化碳排放

以及减少 白色污染 。但是新能源与生物质环保材料目前与传统能源与材料相比还缺乏市场竞争力，需要社会制定有关政策、法规来推动，也需要加强低碳经济理念的宣传。

一方面，要通过制定相关政策和法规，限制或禁止利用石油资源生产的相关产品的销售与使用，鼓励扶持利用可再生资源生产的相关产品的销售与使用。另一方面，要通过电视，络，报纸杂志等各种渠道加强低碳环保理念的宣传，在企事业单位、学校、各地区工会，积极开展辩论、竞赛等活动，推广普及低碳知识、低碳理念等，倡导理性健康的生活方式，推行合理适度的消费模式，营造节能减碳的社会风尚；同时要提高企业的社会意识，建立 低碳企业 的评选和宣传机制，督促企业在进行采购、生产、销售、服务等经营活动时要贯彻低碳减排的理念，实现经济增长与可持续发展的有机融合。