海洋生物降解材料是指在海洋環境中能夠完全生物降解的模塑材料。
在土壤、淡水、海洋、厭氧條件等自然環境或特定條件下,經過微生物作用,生物降解材料可以完全降解成為二氧化碳和水,不增加環境負荷。海洋中微生物量少、海水溫度低,聚乳酸PLA、聚丁二酸丁二醇酯等主流生物降解材料具備一定的降解性,但在海洋環境中降解周期長,甚至普通塑料一樣難以降解,無法避免海洋塑料污染問題。
近年來,由于海洋開發力度加大、塑料制品廣泛應用,海洋塑料污染形勢日益嚴峻,全球進入海洋的塑料達千萬噸/每年以上,預計2032年進入海洋的塑料流量將達到兩千萬噸。在可持續發展目標下,海洋生物降解材料研發和應用意義重大。
海洋生物降解材料能夠在海水中完全降解,在土壤、淡水等環境中基本也可以實現降解。目根據新思界產業研究中心發布的《
2025-2029年中國海洋生物降解材料市場行情監測及未來發展前景研究報告》顯示,目前可在海洋環境下實現降解的生物降解材料主要包括聚己內酯(PCL)、聚羥基丁酸-戊酸共聚酯(PHBV)、聚羥基丁酸酯(PHB)、半晶態聚羥基烷酸酯(scPHA)等。
為降低海洋塑料污染方向,國內外均在積極研發海洋生物降解材料,并推動其產業化。海洋生物降解材料相關研發機構包括日本理化學研究所(RIKEN)、東京大學、松下控股株式會社、帝人前沿公司、德國nova研究所、中國科學院海洋研究所、瓦赫寧根大學、韓國CJ第一制糖等。
PHBV是經認證的一種海洋生物降解材料,由細菌發酵制成,具有完全生物相容性、降解速率快、阻隔性高等特點,可應用在餐飲具、一次性用品、醫用材料、薄膜材料、包裝材料、紡織、污水處理等領域。在產業化方面,目前全球擁有PHBV量產能力的企業較少,寧波天安生物材料有限公司(天安生物)是全球最大的PHBV生產商,其寧波地區發酵設施年產能為2000噸。
新思界
行業分析人士表示,近年來,可降解生物材料憑借其環保、可降解等優勢正逐漸成為傳統塑料的替代品,2023年我國PBAT生產量在140萬噸左右,聚乳酸產量約25萬噸。但目前主流可降解生物材料難以在海洋環境中降解,隨著海洋塑料污染重視度提升,能夠在海洋環境中完全降解的可降解材料將實現更廣泛應用。