生物塑料可以减少浪费 - 如果我们投资于制造和让他们摆脱
有消息称公司如星巴克,凯悦酒店和万豪同意禁止塑料吸管,这是一个合适的时间来考虑的塑料在我们的日常生活中的作用。塑料是一个经常被忽视的现代奇迹 - 廉价和可以被塑造成无数的产品多用途的物质。
吸管只是人类的塑料上瘾的文字提示。在2016年全球塑料树脂产量达到近3.35亿公吨(PDF)。据估计,它在2020年增长到约650万公吨,约100倍重量吉萨金字塔。
我们的实验室是一个数字的研究团队寻找到社会的塑料问题的潜在解决方案之一。我们研究一个微小的光合细菌,我们使用的是作为一个生产平台,光和二氧化碳转化为可再生的化合物,包括生物塑料的替代品。生物塑料是减少塑胶废物,但比例起来会需要大量的投资,无论是在使他们和他们的特殊处置设施前途的选择。
长期性废物
世界上大部分塑料输出被制造成单次使用的物品,如饮料吸管。事实上,食品包装与食品相关的物品,如杯子,外卖盒,收缩包装和塑料袋,占相当大的比例所做的所有塑料。
不到10%所有的废塑料回收利用全世界。大多数塑料食品包装不能如果有任何食物残渣粘附于它,因为这些残基可以被处理的各个阶段干扰很容易地回收利用。其结果是,许多回收厂将不接受食品包装。
那么其他塑料垃圾?大约12%被焚烧,但近80%的垃圾填埋场或环境的结束。在海洋中,电流聚集在大塑料垃圾桶漂浮垃圾的“孤岛”。
从植物塑料
各种各样的生物塑料由可再生的生物化合物制成还研究了很多年。今天,许多可以作为直接替代了化石燃料为基础的塑料,我们大多数人所熟悉,如聚苯乙烯和聚乙烯。
大多数生物塑料通过取来自植物的糖,如玉米和甘蔗,并且利用微生物将它们转换为最终可形成为塑料树脂原料制成。但使生物塑料,一方面可生物降解,仍然足够耐用,其对其他用途之间进行权衡。通过你的客场之旅中途瓦解一个吸管和杯子是不是在所有多大用处。
许多生产和发展最有前途的生物塑料的可控制的条件下,如在一个下迅速降解大型堆肥设施。在这里,生物塑料可与其它有机物间杂并定期混合,以保证足够的通风,以促进快速分解。一种这样的设施,特别从事测试和改善生物塑料的降解是锡达格罗韦,操作华盛顿州的出来。最终的结果是一个丰富的堆肥适合施肥花园和作物。
但是,如果他们在扔垃圾,埋在垃圾填埋场,甚至生物塑料将憔悴了几十年甚至几百年。下面填埋的表面层,该条件常常干燥,冷却和在氧缺乏。所有这些因素阻碍,可以加快生物塑料的分解微生物的生长。相比之下,堆肥塑料在很大程度上工业堆肥设施,那里的条件进行管理,以促进通风和温度,因为所有的微生物活动的往往大大高于内三个月内降解。
同样的,它是不可能的,任何开发的材料将是所有环境条件下可生物降解。例如,他们可能不会在北极或在海洋底部打破。在这样的环境中,如低温和氧气水平和高压条件下能抑制其作用是打破塑料聚合物内的键生物体的生长,从而导致击穿的慢得多的速率。
这意味着,在材料科学需要任何的突破,与生物塑料的生产和运转良好的系统,直接生物塑料产品进入堆肥设施可持续的方法来耦合。
利用微生物使生物塑料
从植物来源制造塑料肯定比基于化石燃料的方法更可持续的,但它需要的土地和淡水生长和加工原料的材料。我们的研究实验室正在寻找方法来培养光合作用微生物(蓝藻),自然能利用太阳能,使这些相同的生物塑料化合物。
在此过程中,这些微生物作为执行植物同样的作用,利用太阳光和二氧化碳,以创建可以被转化为生物塑料糖。事实上,蓝藻是更高效的太阳能转换器,并且不需要土壤或淡水,所以这种方式可以减少对土地和资源的竞争。
虽然很容易诽谤卑微的塑料吸管,很难拿出那些便宜,轻巧耐用,而且对环境无害的替代品。我相信进步是可能的,但只有当科学家能共同想出了生物塑料的替代品和社会政策支持基础设施堆肥适当处置。