新型可生物降解塑料不会在海水中留下微塑料废物
尽管有些人可能认为这是解决这个日益严重的巨大问题的答案,但这些承诺以前就已经做出过。
一种新塑料已经诞生,其制造商表示,它结合了耐用性和完全可回收性,同时如果处理不当,也会在海水和土壤中分解。考虑到海洋中塑料堆积的规模以及环境中微塑料的广泛存在,任何解决方案都是受欢迎的,但之前就已经提出过希望。
很难跟上规模生长于各个海洋。与此同时,较大塑料制品分解产生的微塑料出现在。尽管微塑料的危害有多大,有迹象表明,即使它们本身无害,它们也可以提供搭便车。
由于很多人显然抵制所有负责任地处理塑料制品的呼吁,而回收计划只能解决一小部分问题,因此迫切需要一种技术解决方案。日本理化学研究所新兴物质科学中心的研究人员表示,他们已经找到了答案。
许多塑料宣传自己是可生物降解的,但虽然有些塑料确实可以在堆肥箱甚至垃圾填埋场中分解,但它们在咸水中却不会分解。为了解决这个问题,RIKEN 团队将两个单体结合在一起,并在它们之间建立盐桥。每种单体都很容易被细菌消耗,事实上,其中一种——六偏磷酸钠——是一种常见的食品添加剂,经过广泛的测试发现对动物无害。
单体之间的键基于可逆相互作用,因此研究小组希望它们能够在需要时分开,从而使每个单体都能安全地吸收到环境中。
(A) SHMP(橙色)和硫酸胍 (Gu) 基单体的分子结构。 (B) 混合单体水溶液后自发液液分离。下层液体干燥成可降解塑料。
图片来源:RIKEN
东京大学 Takuzo Aida 教授在一份报告中表示:“虽然人们认为超分子塑料中键的可逆性质使其变得脆弱且不稳定,但我们的新材料却恰恰相反。”陈述。
混合这些成分产生两种不能混合的液体,并排出硫酸钠。一旦盐被去除,较稠的液体干燥,它就变成了一种塑料,团队称之为烷基 SP2。将单体连接在一起的桥是稳定的,除非暴露于海水中常见的盐类,在这种情况下,烷基 SP2产品在数小时内就会完全分解。
与其他热塑性塑料一样,烷基 SP2制造商报告说,可以在 120°C (248°F) 以上的温度下重塑形状,以适应所需的形状,而且无毒。通过在第二单体的一系列候选材料中进行选择,可以改变硬度以满足要求。一项小型试验通过使用酒精和盐水的组合回收了 80% 以上的回收成分。
测试表明烷基SP2如果塑料制品没有进入海洋,塑料片会在 10 天内在土壤中生物降解,甚至在进入海洋时提供氮和磷形式的肥料。此外,其原材料不像目前大多数塑料那样从原油中获得。
“利用这种新材料,我们创造了一个新的塑料系列,它们坚固、稳定、可回收,可以发挥多种功能,而且重要的是,不会产生微塑料,”Aida 说。
事实上,故障率已在一家著名期刊上发表,这一事实使这项工作比过去的此类说法更具可信度,但在我们宣布这个问题得到解决之前,还有很长的路要走。
需要解决的一个问题是成本,以及以这种方式制造的塑料对于那些不愿意支付额外费用的人来说是否具有竞争力。
然而,潜在的一个更大的问题是,海洋塑料的最大来源不是水瓶或购物袋,尽管它们同样重要,但捕鱼设备。在盐水中分解的塑料可能很难卖给拖网渔船,所以我们可能还无法解决这个问题。
作品发表在期刊上科学。