生物基化学品:当绿色是有毒的

可降解的杯子。的PlantBottle。由甘蔗制成的聚乙烯塑料。生物塑料和其他以生物为原料的化学制品——从植物中而不是从石油中提取——可以减少产品的碳足迹。

品牌所有者正在推动对生物制品的需求，以帮助实现企业的可持续发展目标。必威体育2018此外，生物燃料作为对冲原油价格高企和化石燃料市场动荡的一种手段，在经济上是合理的。

但是生物基础就足够了吗?消费者也想要更安全的产品。如果所讨论的化学物质对健康有害，那么仅仅用植物中的碳代替石油中的碳并不一定会使产品更安全。如果有毒的石化产品是用可再生生物质制造的，消费者会反对吗?让我们来探索这个挑战。

十年前，嘉吉公司成立NatureWorks将玉米淀粉转化为聚乳酸(PLA)，这是第一个与石化塑料和纤维正面竞争的生物聚合物。解放军在12场比赛中都取得了很好的成绩绿色化学原理这是美国环境保护署给予该公司的声望国家奖环境安全。

从那时起,biobased需求已经爆炸了。尽管目前只有百分之几的塑料是生物降解的，但分析人士预测，快速的年增长率将在十年内占据百分之二十的市场份额。达到90%在技术上是可行的。

对气候的主要好处

将植物转化为产品可以从两个方面减少我们对化石燃料的依赖。生产计划生产减少60%的温室气体排放比石化塑料如PET和聚苯乙烯。生命周期评估显示，其他生物化学制品也有类似的减少。

但是生物产品在生产过程的上游获得了更大的气候效益。生物质有材料的碳足迹为零。这是因为植物固定大气中二氧化碳的时间与生物产品有效寿命结束时释放温室气体的时间大致相同(年)。但石化产品是由数百万年前形成的化石原料制成的。石油产品的最终处置加剧了人为造成的气候变化。

考虑材料碳的优势。每100磅取代化石基聚乙烯的生物聚合物，在产品的使用寿命中就能避免314磅的二氧化碳排放。取代石化PET可减少约230磅的温室气体排放。

尽管气候变化带来了实实在在的好处，但市场对生物制品的狂热也引发了一些老问题和新的担忧。

一些人质疑从农作物中提取的生物材料能否成为真正可持续的原料。他们认为，从能源密集型的土地使用、化学品投入到不断上涨的食品成本，这些好处微不足道，甚至更糟。

这些担忧可能是有道理的生物燃料如乙醇。但是在消费品中使用的生物塑料和化学制品是材料，而不是燃料。他们打算取代的石化产品只占石油和天然气消费的5%。下一代的原料，如森林产品和农业废弃物，比粮食作物更具可持续性。

也有人提出临终问题。一些生物塑料是可生物降解的，但是当它们变成废物时，能够收集和堆肥这些产品的系统太少了。目前只有10%的塑料被回收利用。但这些基础设施的缺口困扰着所有可降解材料和塑料;你不能责怪生物制品。

在新的担忧中

相反，我想对生物制品提出一个全新的关注。如果不加以控制，新兴的以生物为基础的化学工业可能会重复20国所犯的许多有毒化学错误^th世纪。这是因为几乎所有的有毒化学物质都可以从生物质能而不是石油或天然气中提炼出来。有两个相关的趋势困扰着我。

首先，联邦政府缺乏监管化学品的权威。每个人都同意37岁的他1976年《有毒物质控制法》已经过时了。然而，国会一再未能修复破损的联邦化学安全体系。无情的反对被有毒化学品制造商阻挠通过安全化学品法案。在TSCA改革成功之前，有毒石化产品将基本上免费搭乘，几乎不需要问什么问题。

其次，新兴的生物化学工业瞄准的是现有化学市场的drop-in替代品，而不是新的生物分子。这是因为，对许多人来说，为PLA这样的新型生物聚合物建立市场在短期内仍然过于昂贵。

一种令人不快的协同效应正在酝酿之中。在我们支离破碎的监管体系下，现有的有毒石化产品受到了不公平的优待。现在工业试图制造那些完全相同的化学物质，除了用生物质代替石油。与此同时，市场壁垒和松懈的监管阻碍了新型绿色化学品的引进。

到目前为止，对可再生化学原料的热潮在很大程度上忽视了生物材料整个生命周期的健康和安全状况。

计划生产biobased聚氯乙烯塑料就是一个极端的例子。为了使PVC，有毒的塑料，加入两种致癌物，向树脂中注入有毒添加剂，在生产和处置过程中留下氯化废物的痕迹。用可再生的碳来替代PVC中的石油很难保护它的生命周期。

目前对生物塑料的追求引起了类似的担忧。在可口可乐的突破PlantBottle美国只有20%的碳是可再生的。瓶子是PET塑料，但只有一种由甘蔗制成的生物添加剂。剩下的是化石碳对二甲苯在新生动物的研究中，这是一种与大脑损伤有关的危险化学物质。

为了满足品牌所有者的需求，一场生产生物基对二甲苯的竞赛正在进行。2011年，可口可乐宣布了一项将100%生物pet瓶装产品推向市场的计划。为了到达那里，他们发射了一个新的植物PET技术协作与耐克、宝洁、福特和亨氏合作。

至少有一家公司，Virent正，旨在从生物质中制造整套有毒的BTX烃类:苯(导致人类癌症)甲苯(损害生殖和发育)和二甲苯。

含生物的有毒化学物质并不是解决问题的办法。作为一个社会，我们需要设计对公共健康和环境本质上安全的化学品和化学过程。

提示为业务

我认为自己是一个新的生物技术狂热者，我有一些明智的商业建议给我的同行，包括品牌所有者、新兴生物技术公司、农业巨头和主要化工制造商的生物技术部门。

根据你的目标市场和材料选择使用绿色化学镜片。使用参与^TM或者类似的工具来测量你想要用生物替代品替代的化学物质的危害。完全避免高度关注的化学品。在投资其他化学品时要三思而后行。一旦公众意识和监管机构的关注赶上了你，这样的市场就不会持续下去，即使这些化学品被生物污染了。

支持《安全化学品法》，以确保对《有毒物质控制法》进行有意义的改革。现有的法律在通过时没有经过详细审查就不公正地将大多数有毒的石化产品排除在外。化学政策改革是不可避免的，受到国家政策和混乱的市场运动的推动，远离有毒化学品。当联邦改革最终破裂时，对有意义的化学品监管的积压需求将席卷全国。如果你落后于监管曲线，你的市场份额可能会被冲掉，不管它是否被生物污染。

真正的商机在于产品和材料都是可再生的，而且在整个生命周期中对人类和地球都是安全的。通过推进以生物为基础的绿色化学，工业可以更长时间地驾驭两波浪潮，并避免被不可避免的消费者警报和有毒监管的交流所摧毁。