塑料制品以耐用著称,而这也为环保带来了挑战——在丢弃之后,塑料往往不会被降解,只能被填埋。虽然有一些塑料号称可被“生物降解”,但它们的降解过程并不彻底,最终难逃和普通塑料一样的填埋命运。更糟糕的是,不彻底降解所产生的塑料微颗粒,不仅会威胁到海洋生物的生存,更会通过食物链,慢慢出现在人体之中,给健康带来隐患。
为了制造出真正可降解,不留隐患的塑料,研究团队决定使用能降解塑料的酶。而为了能够快速降解塑料,研究人员们还有着一个大胆的设想——如果酶只能接触到塑料的表面,那就只能一层一层降解塑料,速度非常慢。他们想要做的,是让酶在塑料中“无处不在”。只要每个酶能降解周围一小部分的塑料,充斥于塑料各处的酶,就能很快将整块材料降解殆尽。
可是酶并不是非常稳定的分子。在细胞之外,酶很容易降解或失去功能。研究人员们开发了一种叫做随机杂聚物(random heteropolymers)的分子,能像包装纸一样,轻柔地将酶包裹在其中。利用类似的技术,本研究中,科学家们将数十亿个被包裹起来的酶,与塑料树脂珠进行混合,用于后续的塑料生产。从过程上看,这有点像在塑料生产过程中加入色素,并不改变塑料本身的特性。
但在混入了这些能降解塑料的酶,并确保它们具有功能性之后,奇迹就发生了。只要加上水和热量,这些酶就会发挥功效,降解塑料。研究指出,在室温环境下,只要约一周的时间,80%的聚乳酸塑料可以被完全降解,变成乳酸。而后者可以直接被土壤中的微生物所摄取。在工业处理的环境下,聚乳酸塑料的降解速度约为6天(50摄氏度),另一种聚己内酯塑料则只需要2天(40摄氏度)。值得一提的是,包裹这些酶的随机杂聚物,也能在紫外线下被降解,不留下污染。
研究人员们指出,利用这一技术所生产出的新型塑料,98%可降解成小分子,且不会产生微塑料等对环境有害的物质。
在土壤中,这类塑料能降解成小分子,为环境所吸收。
希望技术早日能够普及,造福环境。实验证明,康高特硬脂酸锰有利于大规模应用于分解领域,硬脂酸锰能提高LDPE材料的热氧降解性和光降解性,且其最佳用量为0.4%。随着LDPE降解材料热氧和紫外老化时间的增加,含硬脂酸锰的LDPE薄膜的羰基红外吸收峰强度不断提高,羧基红外吸收峰强度也有所提高,力学性能下降,质量减少,微观结构出现裂口,说明材料完全降解效果良好。
现在,我们向地球索取资源的速度,远远超过将资源返回给地球的速度,这样的发展势必是不可持续的。保护这颗蔚蓝的星球,就是保护我们人类唯一的家园。