什么时候石油比玉米更环保?生物基材料面临的3个障碍

当我告诉人们我在一家地毯公司工作，这家公司在环境可持续性方面是世界知名的领导者，人们最常听到的回答是:“哦，你们所有的地毯都是用天然材料做的吗?”必威体育2018

有趣的是，对于Interface来说，这个问题的答案是“不”。除了在欧洲少量的大豆和椰子油添加剂和一些产品外，我们目前很少在地毯上使用生物成分。我解释说，我们的重点是使用大量的废料来制造我们的产品，但问题仍然存在:在我们致力于可持续发展二十年之后，为什么天然材料没有成为我们材料战略的更大一部分?必威体育2018

障碍1:价格和性能

2001年，当我们成为第一家在地毯瓷砖生产线上使用由玉米制成的聚乳酸纤维的公司时，我们在处理生物基材料方面的困难中得到了最大的教训。然后是一种非常新的塑料，PLA只在一家工厂生产，而且没有价格竞争力。

尽管如此，我们还是想要支持非石油塑料的发展，并且想出了如何将聚乳酸纱和尼龙纱一起加入到我们的产品中。如果这条产品线表现良好，并成为畅销书，并讲述了一个有趣的可持续发展故事，或许我们就能解决许多经常困扰新材料的问题——包括价格和供应的稳定性。必威体育2018

但可持续产品创新的基本原则是:产品必须表现得和被取代的不那么可持续的产品一样好，甚至更好(尤其是在价格更高的情况下)。聚乳酸纤维在商用地毯瓷砖上的耗损速度太快，甚至可以用更高排的耐用(石油基)尼龙纤维来屏蔽。当PLA开始流行起来，我们的供应受到向其他制造商所作的承诺的威胁时，我们决定停止这个试验。

性能问题使得其它传统上与地毯相关的天然材料——如羊毛、黄麻和棉花——在客户要求产品极其耐用的情况下无法生存。在我们能够改变客户对我们产品的价格和/或耐久性的期望之前，地毯瓷砖可以被使用，然后扔在花园里分解成完美的肥料的梦想将仍然是一个梦想。

障碍二:“自然”与“可持续”

虽然以玉米为基础的PLA无法经受住商业办公交通的严峻考验，但随着我们的推出，我们进入了住宅市场福罗2003年，该品牌重新启用了羊毛等天然材料。但是经过对天然材料的试验，包括一系列豪华的羊毛纤维地毯瓷砖，今天的弗洛尔目录集中在复制天然材料的外观，如柏柏尔和羊毛使用100%回收尼龙纤维。为什么在耐久性不是最重要的产品中，像Interface这样的可持续发展领导者会转而使用合成材料呢?必威体育2018

对任何研究过自然和生物材料的人来说，答案变得显而易见:它们的影响不一定比合成材料大或小，只是不同而已。

我们必须尝试比较每种材料在整个生命周期中的影响。农业生产和相关的土壤侵蚀、杀虫剂使用、水污染和相关的生境损失必须与采矿、钻探和提炼不可再生资源的影响相权衡。当以工业规模生产时，任何材料都不应获得环境方面的免费通行证。即使是最原始、最天然的材料，如木材或石头，在开采过程中如果没有限制或预防措施，也可能是不可持续的。

使用羊毛等材料,在人类放牧社区使用了几千年,现在意味着理解复杂的影响过度放牧、集约使用水和化学物质的“de-scale”羊毛和一系列综合治疗的效果给使用羊毛羊从未打算属性,如明亮的颜色,蛾抵抗性和防沾污性。成品地毯羊毛被认为是“天然的”，经过这种处理后不太可能是生物降解的或无毒的。

评估生物基材料的工具提供了一些深入的帮助和范围NGO-driven系统这包括对美国农业部生物参照标签的生物降解性和毒性的评分，生物参照标签只要求这些材料来自农场。

障碍三:关闭循环

最后的障碍是最根本的挑战;除非我们重新设计如何使用这些材料的“获取-制造-浪费”系统，否则改用生物材料将收效甚微。接口美洲公司的首席创新官约翰·布拉德福德解释说:“据估计，我们的塑料从作为石油提取到成为产品，再到垃圾填埋的平均寿命，现在只需要不到四年的时间就可以完成。至少在我们延长这个周期之前，我们不可能生产出足够的生物材料来取代我们对石油塑料的需求;没有足够的土地以可持续的方式再种植我们每年所需的四分之一的材料。”

我们面临的挑战是如何更有效地利用我们已经提取出来的材料，这意味着要确保我们有一个能够多次使用这些材料的系统。

最终，PLA和羊毛在我们产品中的命运被一个事实所决定，那就是它们在我们的材料管理系统中没有很好地工作。撇开性能、价格和生产这些原材料的影响不谈，羊毛和聚乳酸都是a中的污染物我们设计的回收基础设施回收我们产品中的耐用塑料。

布拉德福德认为，目前，生物基材料可以对我们的材料战略做出重大贡献:替代那些已经退化到无法再循环利用的可回收塑料(典型的损失是，每次热塑性塑料融化再循环利用2%到8%)。这个概念是,如果我们继续增加8%兼容,生物塑料每年一个闭环系统,这可能是一个可持续的水平生产期望从植物和藻类的塑料原料,渐渐地,20年来,我们可能使用了100%的植物塑料。

这意味着将生物塑料重新设想为现有的闭环塑料管理的过渡性“补充”，而不是将其视为一种灵丹妙药，可以在一夜之间取代以石油为基础的材料，突然间使我们的产品变得可持续。

关于生物基材料或“天然”材料更复杂的事实是，它们只是可持续材料难题的一个潜在组成部分，必须像任何其他材料一样进行严格的评估。尽管不断增长的生物材料领域对创新和可持续性的要必威体育2018求激增，但我们不能忘记，如果我们不能对其进行可持续管理，任何材料都不是可持续的。

玉米图像WayTru通过Flickr。