於2019-01-03發佈


以色列科學家為解決全球塑膠污染危機提供新方案
作者:羅錦程,(以色列特拉維夫大學環境研究碩士,原Dr. Alexander Golberg課題組成員)
中譯、來源:以色列計畫 2018.12.31

據相關研究統計,全球目前至少有超過5萬億塊的塑膠碎片正漂浮在海洋之中,其數量足以圍繞地球超過400周,從近海到大洋,從赤道到極地,從海洋表層到大洋深處,海洋塑膠無處不在。海洋塑膠垃圾對海洋生態系統構成了嚴重且長期的威脅,聯合國環境規劃署(UNEP)估計,每年有數十萬海洋生物因海洋塑膠而死亡。2018年,聯合國環境署首次聚焦一次性塑膠污染問題,指出如果再不加以限制,到2050年,世界各大海洋中的塑膠垃圾總重量將超過生活在海洋中的魚類總重量。


近日,以色列特拉維夫大學(Tel Aviv University)的科學家研發出了一款可生物降解的新型塑膠,並將研究成果發表到了科技期刊Bioresource Technology上,困擾人們已久的廢棄塑膠問題有望得到解決。

特拉維夫大學環境生物工程實驗室主管、高級講師Alexander Golberg博士與特拉維夫大學化學學院的Michael Gozin教授進行了一次跨學科研究合作,為研發出可生物降解的新型塑膠,他們將目標鎖定在了一種名為石蓴(Ulva Lactuca)的多細胞藻類和一種被稱作地中海嗜鹽菌(Haloferax Mediterranei)的海洋微生物上。

科研人員首先利用間歇式反應器讓石蓴發生水解反應,得到石蓴的水解產物。由於地中海嗜鹽菌以石蓴為食,並且能夠分泌產生聚羥基脂肪酸酯PHA(一種生產可生物降解塑膠的關鍵原料),當石蓴水解產物與地中海嗜鹽菌混合並開始發酵後,即可提取出通過生物途徑得到的新型塑膠原材料——PHA。


與我們日常生活中所接觸到的來源於石化工業的塑膠製品不同,這種由以色列科學家研發的新型塑膠能夠以有機廢棄物的形式實現完全且快速的生物降解,並且在降解過程中不會產生有毒有害物質。而經由傳統石化工業生產製造的塑膠製品往往需要幾百年的時間才能夠最終在自然條件下降解,還會在降解過程中釋放一系列的有毒有害污染物質。

值得一提的是,儘管目前也有一些國家研製出了可實現生物降解的塑膠製品,但是其在生產製造的過程中往往需要大片的肥沃土地和大量的淡水資源做支撐,來為生產生物塑膠所必需的微生物提供一個巨型的“培養基”,這種生產條件對於世界上不少國家而言是不經濟也是不現實的。而以色列科學家研發的這種新型可降解塑膠在生產過程中則無需土地和淡水這兩大關鍵要素,只需一台發酵反應器和適當的海水供給即可,非常適於以色列這種地理位置沿海、淡水資源匱乏、農用土地有限的國家使用,同樣也適宜在中國、印度等淡水資源不夠豐富、“白色污染”問題亟待解決的國家中推廣運用。


主持這一課題的Alexander Golberg博士介紹說,目前科研團隊正在從事一系列的後續基礎研究,以優化所生產的新型生物塑膠的性能,並正在努力開發具備不同特性的生物塑膠產品。全球的塑膠製造行業也可能因此迎來一次產品轉型升級的革命,有望降低塑膠行業對石油等化石燃料的依賴程度,能對全球環境保護事業產生積極而深遠的影響。