香港文匯報(bào)訊 香港於2023年棄置塑膠購(gòu)物袋數(shù)量達(dá)37.2億個(gè)，平均每日丟棄逾1,000萬(wàn)個(gè)。嶺大跨學(xué)科學(xué)院成功研發(fā)一種嶄新環(huán)保生物塑膠物料，能突破傳統(tǒng)塑膠限制，能在一般環(huán)境下，於最短29天內(nèi)自然降解為水和二氧化碳等無(wú)害物質(zhì)，物料表面輕微破痕加少量水，其化學(xué)結(jié)構(gòu)能夠重新結(jié)合：另外此新型物料回收後在水中加入特定酵素，最快可於120分鐘內(nèi)完全分解，相信此創(chuàng)新的材料科學(xué)突破，能從源頭減少塑膠對(duì)環(huán)境造成的負(fù)擔(dān)，為全球減緩塑膠污染提供可行的解決方案。有關(guān)論文《可循環(huán)再造的生物塑膠材料》近日已於國(guó)際頂尖學(xué)術(shù)期刊《自然通訊》發(fā)表。

嶺大跨學(xué)科學(xué)院學(xué)者及其研究團(tuán)隊(duì)研發(fā)的該種新型環(huán)保生物塑膠可降解、可循環(huán)再造，採(cǎi)用多醣及源自天然植物和生物廢棄物的基因分子結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)而成。與一般塑膠的耐用性相若，新型環(huán)保生物塑膠除防水，亦可加工製成堅(jiān)固的膠片或膠粒。

團(tuán)隊(duì)在模擬真實(shí)環(huán)境實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，以新型環(huán)保生物塑膠製成的匙羹，與全球普及使用的「聚乙烯」（Polyethylene, PE）製成的傳統(tǒng)塑膠匙羹，一同埋在常溫環(huán)境下的土壤中，新型環(huán)保生物塑膠匙羹可在最短29天內(nèi)自然完成降解，並完全消失，分解成水和二氧化碳（圖一），過(guò)程由土壤中的天然微生物推動(dòng)。相比之下，傳統(tǒng)塑膠匙羹並沒(méi)有分解，維持原狀。

圖一：新型環(huán)保生物塑膠可降解、可循環(huán)再造，採(cǎi)用多醣及源自天然植物和生物廢棄物的基因分子結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)而成（圖中右邊的匙羹）。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，當(dāng)它與圖中左邊以「聚乙烯」（Polyethylene, PE）製成的傳統(tǒng)塑膠匙羹一同埋在一般泥土，新型環(huán)保生物塑膠匙羹可在最短29天內(nèi)自然完成降解，（嶺大供圖）

測(cè)試亦證實(shí)，新型環(huán)保塑膠的基因分子結(jié)構(gòu)具生物相容性，在特定條件下可被水溶解，回收後亦能循環(huán)再製成新的塑膠（圖二、三）；而遇到一般油、酒精或清潔劑等常見(jiàn)的有機(jī)溶劑時(shí)，仍能保持一定穩(wěn)定性，不會(huì)輕易溶解，以確保其使用的安全性。

圖二：新型物料回收後在水中加入特定酵素，最快可於120分鐘內(nèi)完全分解。（嶺大供圖）
圖三：生物塑膠及其閉環(huán)循環(huán)示意圖，包括第一循環(huán)：（i）生物可再生資源、（ii）化學(xué)反應(yīng)、（iii）材料成型、以及（iv）生物降解。（嶺大供圖）

此外，新型環(huán)保塑膠物料具有「自我修復(fù)」功能，實(shí)驗(yàn)證實(shí)，若物料表面遇到輕微破損，只要於常溫下在裂縫或刮痕加入少量水，其化學(xué)結(jié)構(gòu)能夠重新結(jié)合，恢復(fù)原來(lái)的分子結(jié)構(gòu)及承載能力，過(guò)程中不需要額外加熱或經(jīng)化學(xué)處理（圖四）。對(duì)比現(xiàn)時(shí)市面流通的「可降解生物塑膠」，例如聚乳酸（PLA）需要在工業(yè)級(jí)環(huán)境才能降解，而且降解後的混合物亦不適宜成為再生原料製成新塑膠袋，團(tuán)隊(duì)研發(fā)的新物料真正做到循環(huán)再用。

圖四：新型環(huán)保塑膠物料具有「自我修復(fù)」功能，實(shí)驗(yàn)證實(shí)，若物料表面遇到輕微破損，只要於常溫下在裂縫或刮痕加入少量水，其化學(xué)結(jié)構(gòu)能夠重新結(jié)合，恢復(fù)原來(lái)的分子結(jié)構(gòu)及承載能力。（嶺大供圖）

研究團(tuán)隊(duì)指出，這種物料的另一重大突破，是其在降解過(guò)程中產(chǎn)生的「微塑膠」殘留量極低，在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中亦證實(shí)其體內(nèi)沒(méi)有殘留微塑膠，這意味著新型物料能有效解決目前全球最棘手的環(huán)境議題之一──微塑膠污染。微塑膠是由大型塑膠製品分解而成，廣泛存在於海洋及土壤中，如何防止其進(jìn)一步擴(kuò)散成為科研焦點(diǎn)。是次研究成果正好回應(yīng)這一迫切問(wèn)題，既可加快處理回收塑膠，減少碳排放，亦能避免對(duì)環(huán)境和人體造成二次污染，更符合環(huán)保要求。

嶺大跨學(xué)科學(xué)院院長(zhǎng)及跨學(xué)科講座教授陳曦指，這項(xiàng)新型物料的用途不止於膠袋，未來(lái)更有潛力應(yīng)用於其他塑膠用品，包括一次性餐具等日常用品。此外，其分子結(jié)構(gòu)亦能精確加工至納米尺寸，製成精細(xì)的微型部件，應(yīng)用於電子產(chǎn)品或高科技材料。

嶺大跨學(xué)科學(xué)院助理教授柯宇傑指，團(tuán)隊(duì)希望能在零售業(yè)推出新型的購(gòu)物袋，配合回收和循環(huán)再造，達(dá)致有效減廢。研究團(tuán)隊(duì)亦正與多個(gè)國(guó)際合作夥伴探討應(yīng)用方案，包括在食品包裝、購(gòu)物袋、物流配送及農(nóng)業(yè)等範(fàn)疇進(jìn)行初步測(cè)試，期望推廣新型物料逐步替代傳統(tǒng)塑膠，並推動(dòng)各行各業(yè)朝向「零塑未來(lái)」，為全球可持續(xù)發(fā)展作出貢獻(xiàn)。