大多数塑料是由石油制成的,是石油的最终产品曾经有生命的有机体。石油的主要成分来自很久以前在这些生物体细胞中首次组装的脂质。那么问题是,如果石油衍生塑料来自生物材料,为什么它不能生物降解?
一个关键的制造步骤将石油转化为通常分解有机物的生物体无法识别的材料。
斯坦福大学有机地球化学家肯尼思·彼得斯说:“大自然不会制造这样的东西,所以生物体以前从未见过这种情况。”
彼得斯告诉《生命的小秘密》,分解有机物的生物体,即在你切开苹果的那一刻开始将苹果变成棕色的生物体,“已经进化了数十亿年,可以攻击自然界中常见的某些类型的化学键”。
“例如,他们可以多糖来获取糖。他们可以咀嚼木头。但他们看到的是一种具有所有碳-碳键的聚丙烯,并且他们通常不会分解类似的东西,因此没有代谢途径可以做到这一点,”他说。
但是,如果要使丙烯亚基转变为聚丙烯所需要做的就是将其加热,那么为什么大自然不构建聚丙烯分子呢?
彼得斯表示,这是因为聚丙烯中的碳-碳键需要太多的能量才能形成,因此大自然选择了其他替代品来将大分子结合在一起。 “生物体合成肽键比碳-碳键更容易,”他说。连接碳和氮的肽键存在于蛋白质和许多其他有机分子中。
环保主义者可能想知道为什么塑料制造商不使用肽键而不是碳-碳键来构建聚合物,这样它们就会生物降解而不是永远持久。不幸的是,虽然肽键会产生可生物降解的塑料,但它们的保质期也很短。美国地质调查局能源资源计划首席科学家吉姆·科尔曼表示:“这是一个‘鱼与熊掌不可兼得’的问题。” “当你买一瓶蛋黄酱时,你希望[这个罐子]能用几个月。”在你吃完里面的蛋黄酱之前,你不希望它开始分解。
彼得斯解释说,一些不需要很长保质期的一次性塑料产品的化学成分中含有肽键。 “但是碳-碳联系会更加稳定,所以这取决于人们想要做什么。”
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