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新型无害“塑料”将走进千家万户

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10月21日,在2018国际生物聚酯大会(ISBP)上,清华大学生命科学学院教授陈国强表示,塑料垃圾的化学性质决定了它会造成严重的污染。


塑料垃圾的填埋工作占用了大面积土地,且数百年内无法降解。陈国强介绍,由于塑料是单体聚合形成的高分子聚合物,环境中的微生物不能消化降解塑料中连接单体的化学键,因此,塑料无法重新分解为单体形式。“换句话说,塑料一旦合成,就再无回头路。”陈国强说。


因此,塑料垃圾如果被野生动物误食,会导致动物受伤或死亡;被焚烧时,会产生大量的有毒气体……值得一提的是,塑料垃圾对海洋的污染最为严重。《科学》杂志报道,每年有800万吨塑料最终进入海洋。更可怕的是,通过食用海产品等途径,大量的塑料微粒会进入人体,塑料对人们的健康构成极大威胁。


海洋中漂浮的塑料袋,状如水母,极易被海洋动物误食。(图片来源:wikipedia)

 

而这些都是由于无法降解塑料带来的问题,因此,全球科学家都在尝试制造一种物质,既有像塑料一样优异的聚合物特性,又可以很容易地被降解且无毒无害。“生物聚酯”提供了这种可能性。


据了解,常见的生物聚酯材料有聚羟基脂肪酸酯(PHA),聚乳酸(PLA)和聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯(PBAT)等。PHA材料在自然条件下即可降解,对人体和环境无毒无害。由于其单体种类多样,聚合方法及聚合链长度差别很大,可以制造出具有不同材料性质的材料,如常见的包装材料、农膜。此外,PHA在药品、化妆品、动物饲料等方面的市场前景也非常广阔。


近年来,以PHA为代表的新型生物聚酯材料的基础研究和产业化进展迅速。“阻碍生物聚酯材料进一步产业化、规模化的最大障碍是成本。如果技术成本降低了,大家肯定非常愿意使用这种材料。我们也在不断寻找可以降低成本的方法以推广PHA。”陈国强告诉《中国科学报》记者。


去年12月,陈国强首创的“下一代工业生物技术”已完成了PHA工业化生产的中试试验,实现了无灭菌开放连续发酵低成本PHA量产能力。由此可见,未来,生物聚酯材料或许会替代传统塑料,走进千家万户。


据悉,国际生物聚酯大会(ISBP)每两年举办一次,本次会议(ISBP2018)由清华大学主办,陈国强担任会议主席,瑞典皇家工程院院士Ann-Christine Albertsson等专家围绕可降解的生物聚酯材料展开了学术探讨,助力生物聚酯材料走向工业生产。



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