19世紀，塑料誕生了，這被稱為（wéi）人類最偉（wěi）大的（de）發明之一。但由於白色汙染越來越嚴重，塑料變成了“最糟糕”的發明。據統計，全球（qiú）每年塑料廢棄物約3000萬噸，其中超過800萬噸的（de）塑料垃圾被直（zhí）接丟棄或從陸地（dì）通過河道、風力最（zuì）終進入海洋，塑料汙染對海洋環境（jìng）造成的（de）損害遠遠超過了人們的想象。
前（qián）不（bú）久，在深（shēn）圳舉行的第一屆“率先杯”未（wèi）來技術創新大賽決賽上，中（zhōng）科院理化所工程塑料國家工程研究中（zhōng）心的團隊展（zhǎn）示了一種海（hǎi）水中可降解材料，可以有效解決海洋塑料（liào）汙染問題。該項目也是最終獲得優勝獎的30個項目之一（yī）。
從生（shēng）物降解塑料得到啟發
塑料垃圾來自於何（hé）方?上班路上快餐店裏順帶早餐的（de）一個塑料袋（dài），中午快遞小哥送來的一個包裹袋，又或者是（shì）洗澡時沐浴露裏的塑料（liào）顆粒等等，在很多意想不到（dào）的地方，每個人都會（huì）製造出許多塑料垃圾。
為了解決白色汙染的問題，中科院理（lǐ）化所工程塑料國家工程研究中心研發出了一種“生物降解塑料”，不僅（jǐn）讓塑料產品用（yòng）起來得心應手，使用之後還能“自動消失”。
“生物降（jiàng）解（jiě）塑料大都是含酯鍵（jiàn）的高分子材料，分子鏈相對‘脆弱’，因而可以被自然界許（xǔ）多微生物分解（jiě）、消化，最終形成（chéng）對環境無危害的二氧化碳和水。”
目前，已經（jīng）商品化的生物可降解塑料包含聚乳酸(PLA)、聚丁（dīng）二酸丁二醇酯(PBS)及其共聚酯(PBAT)、聚己內酯(PCL)和聚（jù）羥基烷酸（suān）酯(PHA)等。這些材料已（yǐ）經成為公認的、綠色的可完（wán）全生物（wù）降（jiàng）解材料，在一次性包（bāo）裝、地膜、一次性餐具等眾（zhòng）多領域開始（shǐ）逐漸替代聚丙烯(PP)，聚（jù）乙烯(PE)等難降解、不降解塑料製品。
在解決陸地上的白色汙染問題的同時，日趨（qū）嚴重（chóng）的海洋塑料汙染又引起了季君暉的（de）注意。“2016年起，全球範圍對於海洋（yáng）塑料汙染的報道鋪天蓋地，因（yīn）為我們前期（qī）有很多生物可降解塑料研發經驗，我們立（lì）即產生了研發海水可降解材料的念（niàn）頭。從材料角度，當時國內外並沒有任何經驗可借鑒，但因為我們是做降（jiàng）解塑料的，我們覺得這個事情有義務去完成。”
技術創新實現（xiàn）海洋降解
確定（dìng）開發海水可降解材料的課題方向後，中科院理化所高級工程師王格俠開展了係統的研究工作。通（tōng）過多次試（shì）驗對比，他們發現，在（zài）土壤和堆肥中有良（liáng）好生物降解性能的材料，在海水中的降（jiàng）解速率卻不盡如人（rén）意。
“我們本（běn）以為這是一件比（bǐ）較（jiào）容易的事情，把生物降解材料稍微作一下改性，就可以適應（yīng）海洋環境了，但現實卻潑了（le）一盆冷水。”
這究竟（jìng）是（shì）怎麽回事呢?經過仔細研究，王格俠找（zhǎo）到了答（dá）案（àn）。“聚酯材料（liào）堆（duī）肥過程是微（wēi）生物作用下的酶促水解反應;而海水溫度低、特異性微生（shēng）物種類少、數量少，很難具（jù）備生（shēng）物降解的條件，因而大多數（shù）聚酯（zhǐ）材料在海水中降解周期非常緩慢，甚至難以降解。”
海水中不同區域不（bú）同時期差異巨大，想要材料在可控的周期內能夠完全降解，單（dān）純依靠生物（wù）降（jiàng）解過程是走不通的。我們麵臨（lín）的難題是（shì）：既要解決現有材料海水中難降解、不降解的問題，還要根據不同應用需求，使（shǐ）材料滿足一定的使用性能和環境適應性（xìng）。
經過多次反複實驗，王格俠和團隊成員成（chéng）功（gōng）走出（chū）了這個困境。他們從分子設計和兩相合成出發，通過聚合物合成改性和共混改性兩種方式，向生物降解聚酯體係中引入非酶水解的基團，實（shí）現了（le）材料在海水中整（zhěng）體可控降解。
“現在我們研發出的海水可（kě）降解材料可（kě）以在數分鍾到幾（jǐ）百天內不同周（zhōu）期實現崩解或降解，它的降解周期和降解方（fāng）式可以根據不同應用需求進行調控，未來我們希望這種材料的降解模式能夠智能化。”
應（yīng）用市場前景廣闊
從（cóng）1999年開始涉足降解塑料研究開始，經過近20年的積累，工程塑料國家工程研究中心通過技術轉移轉化，自主研發一步法PBS/PBAT聚合（hé）技（jì）術，已完成4家企業技術授權，其中3家順利投產，總產能7.5萬噸，占全球12.6萬（wàn）噸的55%。
“在2008年北京奧運會期間，為奧林匹克中心園區量（liàng）身打造的可生物降解環保袋，如今已經形（xíng）成了（le）相對比較成熟、穩定的降解塑料產業鏈，這也為海水可降解材料產業化（huà）奠定了堅實基礎。”
未來海水可降（jiàng）解材料（liào）可以替代現有的一次性塑料製品（pǐn），尤其在遠航期間，可以有效解（jiě）決塑料垃圾的處理問題，減少垃圾對海洋的汙染。除此（cǐ）之外，特殊功能化的程序降解材料還能在信息安全、能源供給、水產養殖等領域大顯神通。
“從汽（qì）車（chē）改性塑料，到家電的（de）抗菌材料研（yán）發，我們（men）積累了眾（zhòng）多產業轉化的經驗。我們現在不僅有技術，還有生產線（xiàn），未（wèi）來海水可降解材料（liào）的（de）產業化（huà）路徑前景良好。雖然短（duǎn）期內生產成本會（huì）比普通（tōng）塑料高，但是當原料、工藝、生（shēng）產規模達到一定水平後，成本一定會降下來。”
“限塑令”並（bìng）不能從源頭上解決白色汙染問題，而可降解塑料（liào）是從材料（liào）的（de）源頭去解決根本性問題。“塑料（liào）汙染防治（zhì）是全社會受益的問題，不能隻讓消費者買單。我們希望政府和社會進行責任擔當（dāng）。”
資料來源（yuán）：中塑在線
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