以甲烷制成可降解塑料,这家初创称还可用来做衣服?

丢弃在环境中的废旧包装塑料,不仅影响市容和自然景观,产生 “视觉污染”,而且难以降解,对生态环境还会造成潜在危害。

面对日益严重的塑料污染问题,全球开始积极推广生物可降解塑料来逐渐替代传统的塑料制品。

位于加利福尼亚州的科技创业公司 Mango Materials 致力于研发可降解的生物塑料,目前已开发出一种用甲烷就能生产出的具有可持续性的塑料替代品YOPP (一种 PHA 颗粒)。

Mango Materials 公司由三位女性科学家 Allison Pieja、 Molly Morse 和 Anne Schauer-Gimenez 于 2012 年成立,并在当年获得了第一阶段融资。 Allison Pieja 和 Molly Morse 在斯坦福大学读博士期间就研究了从甲烷中生产 PHA 生物聚合物及其在厌氧条件下的生物降解,后来 Anne Schauer-Gimenez 加入 Mango Materials,将她们的学术研究变为现实。

PHA 是可生物降解的热塑性塑料,可由碳基原料经过微生物发酵产生,它最大的特点是,在土壤、海水等几乎所有环境中都可以被微生物分解,并且分解后的产物大多都是水和碳基,也不会污染环境,这个发现为禁塑令背景下以 PHA 进行替代一次性塑料产品的呼声渐起。

Mango Materials 开发的 YOPP 是一种易于堆肥(一种产品或材料可以在特定的、人为驱动的环境下进行生物降解)的颗粒,可针对多种应用定制配方如纤维(用于服装和纺织品)、薄膜(用于薄包装和袋子)和刚性商品(用于罐子、瓶盖和模塑应用)。

Mango Materials 的核心发酵技术涉及利用废弃沼气(甲烷)生产天然生物聚合物 YOPP,解决了气候变化和塑料污染两大环境问题。

据美国国家航空航天局(NASA)称,甲烷的热量捕获效率是二氧化碳的 28 倍。占据了温室气体的 23%,如果这一技术得到普及,能使排放到大气中的甲烷大大减少。

甲烷氧化菌是一类可以直接以甲烷作为能源和碳源的微生物,目前 Mango Materials 选择的甲烷氧化菌没有经过基因改造,也不容易入侵,在发酵过程中,将甲烷气体供入细菌中,可以产生纯 P3HB( PHA 家族的成员之一),然后将 P3HB 作为合成 YOPP 的基础聚合物。

“若 YOPP 进入产生甲烷的现代废物设施(垃圾填埋场、废水处理厂),它可以被回收以制造更多的 PHA,若将 YOPP 意外丢弃到环境中,则可以被许多天然微生物进行生物降解”,Morse 博士这样说道。

因此一些疑问也诞生了,“既然 YYOP 可以用作服装的生产原料,那我们穿的 T 恤会生物降解吗?”,这个问题 Mango Materials 公司也给出了解答,答案是当然不会。

YYOP 是一种稳定的聚合物,生物降解过程需要微生物,一旦 T 恤在垃圾填埋场或任何其他环境中处理,微生物就会集中并攻击 T 恤。但是由于我们的身体或日常生活中没有足够的微生物浓度来触发这种类型的攻击,所以大家不用担心我们衣不蔽体啦。

历经 10 年,2020 年 1 月 Mango Materials 被评为全球清洁科技 100 强。正如公司名字传达的一样 “我们爱芒果,就像爱环境一样”。

参考 献:

蔡朝阳,何崭飞,胡宝兰。甲烷氧化菌分类及代谢途径研究进展 [J]. 浙江大学学 (农业与生命科学版), 2016, 42 (3): 273-281. DOI:10.3785/j.issn.1008-9209.2015.11.292

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