在全球對環保和可持續發展重視日益提高的背景下，可持續材料逐漸成為消費者和企業關注的焦點。這些材料不僅旨在減少環境污染，還通過創新技術和資源管理為應對氣候變化提供可行的解決方案。生物基材料和低碳材料作為當前熱門的可持續材料，正在改變我們的生活方式、包裝選擇以及建築方法。
生物基材料
生物基材料是指使用植物、微生物或其他自然資源為原料，經化學或生物處理製成的材料。這些材料的主要特性是其來源可再生，且通常具有較低的碳排放和生物降解性。例如，聚乳酸（PLA）和生物基聚乙烯（Bio-PE）都是典型的生物基塑料，廣泛應用於包裝、餐具和紡織品。
生物基材料的來源
- 植物來源：植物如玉米、甘蔗和木材是最常見的生物基材料來源。這些材料經過加工，可以製成各種塑料和纖維。例如，甘蔗可以經過生物轉化，產生生物基聚乙烯（Bio-PE），可用於生產塑膠袋和容器。
- 農業副產物：除了主要作物外，農業的副產物如咖啡渣、椰殼和蘋果渣也日漸受到重視。透過創新技術，這些副產物可被轉化為生物塑料或紙材，使得「廢棄物變資源」的理念得以實現。
- 微生物與真菌來源：藻類與真菌也可被用作生物基材料，藻類在環境中快速生長，能夠高效吸收二氧化碳，從而製成生物塑料和藻布料。而真菌菌絲則用於製作蘑菇皮革，作為傳統皮革的環保替代品。
生物基材料的優勢
- 可再生性：生物基材料依賴植物或微生物的生長，資源補充相對快速。這使得它們在資源管理上更為可持續。
- 低碳足跡：這些材料在生產過程中吸收的二氧化碳可部分抵消其產生的排放，減少負面環境影響。
- 兼容性：生物基材料可以與傳統製造工藝相容，易於融入現有的生產鏈，不必徹底改變生產方式。
- 促進創新：生物基材料能提供天然紋理、顏色和功能性，例如抗菌或可降解特性，這激發了新的設計思路和市場需求。
生物基材料儘管前景廣闊，但仍面臨一些挑戰：
- 原料供應的穩定性和價格：生物基材料的原材料供應和價格仍高於傳統石化材料，這使得企業在採用時需要仔細考量。
- 性能挑戰：某些生物基材料的性能，如耐熱性和力學強度，可能不及傳統材料，需繼續研發以縮小這一差距。
- 競爭與資源管理：大規模使用農業作物作為原料有可能影響食物供應和資源分配問題，因此需要在農業和材料生產之間尋求平衡。
低碳材料與碳負材料
低碳材料是指在製造和使用過程中，碳排放低於傳統材料的產品。使用再生材料取代原生材料的做法，能夠顯著降低能源消耗。例如：
- 再生鋼：使用電弧爐替代傳統高爐生產再生鋼，能降低碳排放70%以上。
- 低碳水泥：透過減少熟料用量或使用回收材料來生產低碳水泥，去年減排效果在建築行業受到了廣泛支持。
碳負材料的機制
碳負材料不僅減少碳排放，還能在生產或使用過程中實際吸收二氧化碳。以下是幾個實例：
- 碳封存混凝土：這種混凝土在製作過程中加入捕獲的二氧化碳，可以將其永久封存在結構中，降低大氣中的二氧化碳濃度。
- 某些木材產品：木材在生長過程中吸收碳，故成品木材可長期封存碳，甚至數十年或百年不等。
- 藻類材料：藻類在生長過程中吸收CO₂，這為開發碳負材料提供了新的思路和機會。
優勢與挑戰
低碳和碳負材料的主要優勢在於其減少環境影響的潛力。這不僅對於高碳產業的轉型極為重要，還能提高企業的ESG（環境、社會及公司治理）表現。然而，這些材料面臨的挑戰也不容忽視：
- 成本問題：部分低碳水泥或碳封存混凝土的生產成本可能仍高於傳統材料，這可能阻礙其大規模應用。
- 技術門檻：碳封存和低碳技術的實施可能需要先進的技術支持和設備，對中小型企業而言，這是一個不小的挑戰。
- 政策支持不足：目前各國對於低碳材料的政策支持強度不一，這造成企業在選擇材料上的不確定性和風險。
消費者的角色與未來展望
隨著環保意識的提高，消費者的選擇越來越影響可持續材料的市場需求。了解生物基材料和低碳材料的特性，能促使香港的消費者做出更明智的購買決策。例如，在選擇食品包裝或時尚服裝時，支持使用可持續材料的品牌，能有效推動市場向更綠色的方向發展。
可持續材料的發展正處於關鍵的轉型階段。生物基材料和低碳材料的應用潛力廣泛，且為我們的未來提供了各種可能性。雖然面臨挑戰，但隨著技術進步、政策推動和消費者的支持，這些材料有望在市場上取得更大的突破與普及。通過科技創新和持續投入，我們可以共同打造更可持續的未來，應對全球氣候變化的挑戰。
