可溶解塑膠

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可溶解塑膠

2025.04.01

在全球塑膠條約正在談判如火如荼之際,RIKEN研究中心和東京大學的研究人員開發出一種新型塑膠,能夠在海洋中數小時內溶解,不會留下微塑膠。

談到塑膠污染時,雖然許多國家都有分類措施,然而,令人震驚的是,全球僅約 9% 的塑膠實際被回收。其餘的則進入垃圾掩埋場、焚化爐,或最終流入自然環境,許多塑膠的最終去向是海洋。目前,每分鐘就有相當於一輛垃圾車的塑膠進入海洋。按照目前的發展趨勢,科學家估計,到 2050 年,海洋中的塑膠碎片數量將超過魚類數量。然而,塑膠生產並沒有減少的跡象,事實上,預計到 2050 年,塑膠生產量將增加三倍。因此,我們需要找到解決方案來阻止這個問題,否則海洋生態系統將遭受永久性損害。

來自日本的研究團隊在對抗塑膠污染的戰鬥中取得了重大突破,他們開發出一種新型塑膠,能夠在海水中完全溶解。這項創新材料由RIKEN緊急物質科學中心(RIKEN Center for Emergent Matter Science)和東京大學的科學家開發,為當前最嚴峻的環境問題之一提供了解決方案。這種新開發的塑膠基於超分子化學(supramolecular chemistry),使用可逆的鹽鍵(reversible salt bonds)連接的離子單體。這種獨特的結構使塑膠在使用過程中保持強度,同時在鹽水環境中能迅速降解。

首席研究員相田卓三(Takuzo Aida)表示:「透過這種新材料,我們創造了一類新的塑膠,具有強度高、穩定、可回收、多功能的特點,最重要的是,它不會產生微塑膠。」測試顯示,該塑膠在海水中幾小時內開始分解,並在土壤中 10 天內完全降解,釋放出類似肥料的營養物質,有助於植物生長。其製造過程同樣創新,涉及將各種成分混合在水中,形成含有結構元素的黏性層,以及富含鹽離子的水層。這個關鍵的「去鹽」(desalting)步驟確保材料保持強度與可用性。令人驚訝的是,材料的 91% 主要成分可在溶解後回收,使其高度可回收。這種塑膠不僅適用於特定用途,其材料可像傳統熱塑性塑膠一樣成型,展現出與現有塑膠相似的強度和多功能性。

馬德里理工大學(Polytechnic University of Madrid)的華金・馬丁內斯(Joaquín Martínez Urreaga)形容這項發明為「解決海洋污染的有希望替代方案」,期待這種新型塑膠能被廣泛採用,特別是在依賴一次性包裝的行業中。然而,從傳統塑膠轉向這種新型可生物降解塑膠,需要研究人員、製造商和政策制定者之間的協作。挑戰不僅在於大規模生產這種材料,還包括建立支持其使用與回收的基礎設施。如果全球塑膠條約得以通過,我們或將迎來一個嶄新時代,而這種新型塑膠或許會成為其中的一部分。

資料來源: https://sustainabilitymag.com/articles/how-riken-university-of-tokyos-dissolvable-plastic-works