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塑料的降解方法你了解幾種？
文章來源：巨人包裝 發(fā)布日期:2023-08-03 16:10 文章作者：巨人包裝小編
塑料給人們生活帶來極大便利，但同時，環(huán)境污染問題也日益嚴重。如何在方便和環(huán)保之間做平衡，成為全球人類面臨的共同議題。今天為大家分享幾種塑料的降解方法，希望能為您帶來啟發(fā)。
1、光、氧降解和生物降解
現(xiàn)在，降解塑料的方式主要有光、氧降解和生物降解。
光降解和氧降解塑料一般是在傳統(tǒng)石化塑料中混入添加劑，使塑料在光照或較高溫度下加速碎裂。現(xiàn)在的光降解和氧降解塑料無法在可控時間內(nèi)完全實現(xiàn)降解，仍會殘留一些塑料在環(huán)境中。
而生物降解是指在特定環(huán)境中，以微生物來降解塑料，完全轉(zhuǎn)化成二氧化碳和水。但是，生物降解包含了一個前提，即生產(chǎn)塑料的材料是生物質(zhì)而非石化原料生產(chǎn)的塑料。如果生物降解既可以降解石化材料制成的塑料產(chǎn)品，也可以降解生物材料制成的塑料產(chǎn)品，那就最理想了。據(jù)報道，83%的生物可降解塑料其實是“可堆肥塑料”，其高效降解需要溫度高達50℃和55%的濕度，但一般的環(huán)境難以達到這種條件。
2、可“吃掉”聚乳酸塑料的酶
據(jù)報道，瑞士科學家發(fā)現(xiàn)了一種新的“冷適應微生物”，它可以在低溫下分解和消化不同類型的塑料。這一發(fā)現(xiàn)是科學家們開發(fā)更具成本效益的分解塑料工業(yè)規(guī)模方法的第一步，希望最終可達到消除地球上的塑料污染。
據(jù)悉，這些瑞士科學家分別去了格陵蘭島、斯瓦爾巴群島和瑞士的高山和北極地區(qū)，對廢棄或故意掩埋的塑料上發(fā)現(xiàn)的19種細菌和15種真菌進行了取樣。通過實驗，科學家們發(fā)現(xiàn)，在15°C的溫度下，超過一半（56%）的菌株，即11種真菌和8種細菌能消化PUR，14種真菌和3種細菌消化PBAT和PLA。但沒有任何一種微生物能夠在126天的培養(yǎng)期內(nèi)消化PE。
無獨有偶，加利福尼亞大學伯克利分校徐婷團隊發(fā)明了一種塑料降解新方法。他們將一種可以“吃掉”塑料的酶包裹在特定分子中，僅在幾周時間內(nèi)，就能讓塑料在稍高溫度和水的作用下完全分解，不僅如此，已分解的塑料還會成為土壤微生物的養(yǎng)料，真正成為“可堆肥塑料”。
3、“大嚼”PET塑料的細菌
2016年，日本京都工藝纖維大學的小田康平和慶應義塾大學的宮本賢治領導的研究小組發(fā)現(xiàn)，一種微生物可以吞食對苯二甲酸酯塑料（PET），這是一種以石化產(chǎn)品為原料生產(chǎn)的塑料。
這種攝食PET的細菌稱為大阪堺菌。日本研究小組經(jīng)過仔細的微生物篩查后，發(fā)現(xiàn)一種細菌能夠在PET薄膜上大量生長，因此這種細菌被命名為大阪堺菌。這種細菌在溫和的30℃條件下就能夠開始“大嚼”PET聚合物。據(jù)此，研究人員認為，大阪堺菌可以用來降解PET塑料。
不過，進一步的研究發(fā)現(xiàn)，這些細菌喜歡非晶體的PET，而實際生產(chǎn)和使用的塑料產(chǎn)品是結(jié)晶態(tài)PET，因此，這種細菌降解PET的效果并不理想。而且，在自然環(huán)境條件下大阪堺菌降解塑料的時間也較緩慢，完全降解一塊小小的塑料薄膜就需要6周的時間。要讓這種細菌達到實用的階段，還需要進一步優(yōu)化，才能真正用于清理世界上的PET塑料垃圾。不過，日本研究人員稱，可以改造大阪堺菌所利用的酶，使之具備更快的反應速率和更好的實用性。
對此，中國科學院微生物研究所的吳邊團隊進行研究，對大阪堺菌降解PET塑料所需的酶進行優(yōu)化，獲得了穩(wěn)定性顯著增強的重設計酶，使得大阪堺菌對PET薄膜的降解效率提升了300倍。這一研究成果發(fā)表于2021年1月的《美國化學會·催化》雜志。
4、研發(fā)能自行降解的塑料
降解塑料的更高一級戰(zhàn)略是研發(fā)和生產(chǎn)能自行降解的塑料，在這方面，中國研究人員也有了一些進展。
中國華南理工大學、中國廣東聚益新材有限公司和智利一家公司合作研發(fā)的以聚乙烯醇為主要原料的水溶性購物袋將投產(chǎn)進入市場，中國負責生產(chǎn)原料、提供技術支持，智利公司負責產(chǎn)品的市場和銷售。將來，購物袋原材料將繼續(xù)以廣東清遠為主要生產(chǎn)基地，購物袋則在智利或其他地方制作，向全世界銷售。
這種水溶性購物袋具有較高的承重力和冷水可溶性，適合在無水的環(huán)境下使用，使用后遇水即可“消失”，不產(chǎn)生污染。一個聚乙烯醇水溶袋，降解只需5分鐘。這顯然是塑料袋降解的一個突破，而且全球包括中國在內(nèi)已經(jīng)有多個大學和企業(yè)在研發(fā)這一技術，至于推向市場的實際應用，可能還需要一段時間。
另外，市場上有一些生物可降解塑料，但實際上要完全降解還差強人意，因此塑料降解的研究和應用將會是人類一個持續(xù)而重大的挑戰(zhàn)。
2000年至今全球塑料產(chǎn)量相當于2000年前所有年份塑料產(chǎn)量的總和，其中三分之一的塑料最后傾倒在自然界。僅2016年就有約1億噸的塑料垃圾最終進入自然界。
“塑料不僅污染海洋水道、危害水生物，還存在于所有人體內(nèi)。”世界自然基金會全球總干事馬爾科·蘭貝蒂尼（Marco Lambertini）稱，塑料污染是緊迫的全球性問題，這一研究發(fā)現(xiàn)應引起各國政府的重視，他敦促各國政府、企業(yè)和消費者共同制定國際條款，從源頭上采取措施解決塑料污染問題。
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