塑料废物倾倒入海洋会造成海洋垃圾堆积问题,原因是因为大多数塑料留在自然环境当中不会降解。
日本之前已经开发出可在海洋中降解的塑料,如钟化化学公司的PHBH和三菱化学的PBS。但是,它们都属于脂族聚酯,和聚乙烯和聚丙烯等常规塑料相比质量较差,而且产量较低,每年约几万吨的产量,而全球塑料年产量为3亿吨。此外,脂族聚酯塑料的成本是传统塑料的两倍以上,所有这些因素都限制了它们的使用。因此,开发低成本和可大量生产的海洋生物可降解塑料具有强烈需要,以解决日益严重的海洋垃圾问题。
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大阪大学工学研究科副教授高麻昭彰和宇山博史教授带领的研究人员与日本生物化学家协会合作,将普遍存在的生物质淀粉和纤维素利用起来,开发出了一种海洋生物可降解塑料。
电子显微照片下的可降解塑料
淀粉是玉米,块茎和马铃薯等块根中发现的碳水化合物的主要成分。纤维素则是植物的主要成分,通常称为棉纤维。利用独特的技术,研究人员显著提高了淀粉的耐水性,所得复合片材除了具有很高的海水可生物降解性外,还表现出优异的耐水性和高强度。
高麻昭彰副教授说:“由于这些原料价格便宜,制造工艺简单,我们可以期望开发出的材料能够很快投入实际使用。我们非常希望我们的材料有助于解决日益严重的全球海洋塑料问题。塑料碎片对社会产生重大影响。”
透明,高强度淀粉/纤维素塑料
宇山博史教授说:“我们的技术所提供的低成本生物质能有效将导致温室气体的排放量减少。”
预计该产品不仅将极大地减少全球新沉积的海洋垃圾的数量,而且还将为更有效和可持续的塑料材料循环处理以及减少温室气体做出贡献。