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2023年05月11日
【先科小知识】生物基材料在循环经济中的作用是什么？
2023年5月11日
在可持续发展的议题下，循环经济的概念作为摆脱传统线性经济模式（获取-制造-丢弃）的一种发展方式在近年来备受关注。在循环经济体系中，材料和产品从产品的设计制作过程中需要考虑到对环境的影响，最终产品可以重复使用、修复或回收进入循环，而不是直接送往垃圾填埋场或焚烧。
从以上图表可以看出，作为循环经济的第一环，原材料的选用在整个流程中是至关重要的。近年来，产业链中的各环节的制造商一直致力在产品开发和制造中使用替代性原材料，以减少对石油等化石资源的依赖。
而生物基材料由于它们的碳足迹低于石化基材料，通常被视为更可持续的选择。因此，利用生物基材料作为替代性原材料的解决方案成为了目前行业的一个主流。
什么是生物基材料？
要解释什么是生物基材料，我们可以通过以下这张图片简单认识从生物质到生物基产品的加工流程。
图片来源：Wageningen university & research
从上面的流程图可以看出生物基产品是源自于生物质。生物质是指利用大气、水、土地等通过光合作用而产生的各种有机体。广义的生物质概念包括所有的植物、微生物以及以植物、微生物为食物的动物及其生产的废弃物。有代表性的生物质如农作物、农作物废弃物、木材、木材废弃物和动物粪便。而狭义的生物质主要是指农林业生产过程中除粮食、果实以外的秸秆、树木等木质纤维素（简称木质素）、农产品加工业下脚料、农林废弃物及畜牧业生产过程中的禽畜粪便和废弃物等物质。
对自然界中的生物质进行分离、萃取和预处理后我们可以获得生物质原料，包括糖类、蛋白质、木质素、天然纤维、油脂和脂肪等。利用生物技术和化学转化技术，进一步将生物质原料经过合成及聚合加工转化成生物基中间体，而下游的企业可以利用这些生物基中间体进行加工从而制造出生物基产品。
在循环经济中起关键作用
生物基材料在循环经济中的作用是提供可持续的、可再生的资源，让设计师和工程师在材料采购和产品设计过程中多了一个可持续性的替代选择。
在全球关注碳排放的大环境下，低碳生物基产品成为石化产品的最佳替代方案，能够帮助持续减少二氧化碳排放，降低对环境的影响。
虽然生物基材料并不能解决传统线性经济带来的所有问题，但在产品的设计中使用可再生资源，将这些材料从可持续的生物技术加工中转化出来，也为更可持续的未来做出了贡献。
资料来源：
https://www.betalabservices.com/zh-hant/biobased/ecolabels-astm-d6866.html