
大多數塑料是用石油製成的幾百萬年的自然衰變曾經活著的生物。石油的主要成分來自很久以前在這些生物細胞中首次組裝的脂質。因此,問題是,如果石油衍生的塑料來自生物材料,為什麼不生物降解?
至關重要的製造步驟將石油變成了通常會破壞有機物的生物所識別的材料。
大多數塑料源自丙烯,丙烯是石油的簡單化學成分。當在存在催化劑的情況下加熱時,通過形成極強的碳碳鍵相互鏈接的單個化學單元將丙烯鏈接在一起。這導致聚合物長鏈的單體鏈,稱為聚丙烯。
斯坦福大學有機地球化學家肯尼斯·彼得斯(Kenneth Peters)說:“大自然並不是這樣,因此有機體從未見過。”
彼得斯對生活中的小謎團說,將有機物分解有機物的生物會在您開放的那一刻開始將蘋果棕色變成蘋果棕色。
“例如,他們可以很快分解多醣獲取糖。他們可以咀嚼木頭。但是,他們看到了一個含有所有碳碳鍵的聚丙烯,並且通常不會將類似的東西打破,因此沒有代謝途徑可以這樣做。 ”他說。
但是,如果您要做的一切才能使丙烯亞基變成聚丙烯是加熱的,那麼為什麼自然不會構建聚丙烯分子呢?
根據彼得斯的說法,這是因為聚丙烯中的碳碳鍵需要太多的能量來製造,因此大自然選擇了將大分子固定在一起的其他替代方法。他說:“與碳碳鍵相比,有機體更容易合成肽鍵。”在蛋白質和許多其他有機分子中發現了將碳與氮聯繫起來的肽鍵。
環保主義者可能會想知道為什麼塑料製造商不使用肽鍵來建造聚合物而不是碳碳鍵,以便它們會生物降級而不是永遠持續在垃圾填埋場。不幸的是,儘管肽鍵會產生生物降解的塑料,但它們的保質期也很短。美國地質調查能源資源計劃的首席科學家吉姆·科爾曼(Jim Coleman)說:“這是'您不能吃蛋糕也不能吃蛋糕的問題。” “當您購買一個塑料罐蛋黃醬時,您希望[罐子]持續幾個月。”您不希望它在完成內部蛋黃醬之前開始分解。
彼得斯解釋說,一些不需要長時間保質期的一次性塑料產品與肽鍵合成。 “但是碳碳連接將更加穩定,因此這取決於人們試圖製造的東西。”
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