科学家用糖和二氧化碳制成可生物降解塑料

Pressed plastic waste ready for loading is seen at the Prabkaya Recycle Factory in Pathum Thani outside Bangkok, Thailand, June 7, 2017. REUTERS/Athit Perawongmetha - RC1EA1EA34F0
The New Plastics Economy are encouraging the plastics industry to design reusable plastic products.Image: REUTERS/Athit Perawongmetha
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我们产生的塑料废弃物比以往任何时候都多,这些废弃物正在污染海洋和饮用水。

到2050年,海里的塑料废弃物可能会比鱼还多;与此同时,超过80%的自来水可能含有微塑料。

诸如新塑料经济倡议等倡议正致力于扭转这一趋势,鼓励塑料行业设计可重复使用的塑料制品。

与此同时,另一些人正在探索改变塑料本身性质的方法。

甜蜜的解决方案?

巴斯大学可持续化学技术中心(CSCT)的科学家们成功制成了一种塑料,这种塑料不使用有害化学品,而且可以生物降解。

它完全由糖和二氧化碳制成。

在低压和室温条件下,将二氧化碳加入一种天然存在的糖——胸苷中。

Image: 乔治娜·格雷戈里

这一工艺可制成聚碳酸酯——一种坚韧的塑料,用于制造饮料瓶、眼镜镜片,以及手机、CD和DVD的耐刮涂层。

聚碳酸酯通常由石化产品制成,这些石油衍生塑料无法生物降解,使我们堆积如山的塑料废弃物问题更加严重。

可生物降解

与石油基聚碳酸酯不同,巴斯大学团队制成的塑料能够自然分解。

可生物降解塑料并非新鲜事物,但此前开发这类塑料的尝试曾受到批评。

去年,联合国环境规划署首席科学家杰奎琳·麦克格莱德表示,这些塑料是“虚假的解决方案”,因为许多此类塑料只有在50C的温度下才能生物降解。

然而,巴斯大学科学家制成的塑料不依赖高温。

相反,只需利用土壤细菌中的酶,就能使其降解回糖和二氧化碳。

Image: 路透社/谢丽尔·拉韦洛

无毒

使用糖和二氧化碳制造聚碳酸酯的另一项重要优势,是无需使用制造过程中常见的剧毒化学品。

许多聚碳酸酯含有双酚A(BPA);用于瓶子和容器时,BPA可能渗入食物和饮料中。

美国疾病控制与预防中心发现,受检测者中有93%的人尿液里检出了BPA。

它已被认为与生殖问题、糖尿病和自闭症有关,并被禁止用于婴儿奶瓶的制造。

此前,人们曾用糖制造不含BPA的聚碳酸酯,但制造过程需要使用剧毒化学品光气。

第一次世界大战期间,光气曾被用作化学武器,造成毒气袭击所致死亡人数的85%。

巴斯大学化学系惠洛德研究员安托万·布沙尔博士说:“我们的工艺使用二氧化碳代替剧毒化学品光气,制成的塑料不含BPA。”

“因此,这种塑料不仅更安全,制造过程也更清洁。”

大学的科学家选择胸苷作为制造可生物降解塑料所用的糖,也可能因此为它找到了医学用途。

博士生兼研究论文第一作者乔治娜·格雷戈里说:“胸苷是构成DNA的单元之一。”

“由于胸苷本来就存在于人体内,这意味着这种塑料将具有生物相容性,可安全用于组织工程。”

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