研究人员开发蛋壳生物塑料颗粒作为塑料的可持续替代品

如果有一种类似塑料的材料可以吸收水中多余的养分，并在分解后用作肥料会怎样?该产品——一种“生物塑料”材料——是由萨斯喀彻温大学(美国萨斯喀彻温省)化学教授LeeWilson博士和他的研究团队创造的，最近在RSCSustainability上发表的一篇论文对此进行了详细介绍。研究团队包括博士。候选人BerndGKSteiger、理学学士学生NamBui和博士后实习生BolanleM.Babalola。

他说：“我们制造了一种生物塑料材料，可以作为吸收剂，从水中吸收磷酸盐，地表水中磷酸盐含量升高是一个巨大的全球水安全问题。”“你可以收获这些颗粒并将它们作为农业肥料分发。”

威尔逊是全球水安全研究所(GIWS)的成员，他和他的研究实验室团队专注于开发“生物塑料”——一种看起来像塑料但由生物材料(或生物材料)制成的材料，旨在分解。

与塑料一样，生物塑料有多种用途，包括生物塑料盒或专为容纳食品而设计的塑料袋等包装材料。

这种生物塑料材料是一种生物复合颗粒，含有海洋多糖(壳聚糖)、蛋壳和麦秆。该颗粒本身就是“闭环”材料，可以从水源中吸收磷酸盐，然后用作农业应用的肥料来源。

磷酸盐是农业肥料中常用的必需营养素。作为世界各地种植粮食的关键化学物质，水源中过量的磷酸盐会导致蓝绿藻等水生植物的生长加快。蓝绿藻会释放毒素，对人类和动物有害。

磷酸盐也是一种不可再生资源，通过磷矿开采获得。磷酸盐矿物质的供应有限，当它从地下渗滤到周围的水源时可能会耗尽。

这种闭环系统是开采磷酸盐的替代解决方案，而是使用水源中已有的营养物质。它也是使用塑料涂层向农田输送肥料的产品的替代品，这些产品最终会造成微塑料污染。

微塑料在世界上日益受到关注——它们对人类、动物和环境的长期影响尚不完全清楚。

“当这些(塑料)在环境中分解时，它们实际上会形成微塑料，”他说。“微塑料的物理尺寸为一微米级及以下。它们含有增塑剂和其他可能污染水的化学物质。”

威尔逊解释说，为使塑料变软而添加的化学物质使该材料有毒。塑料越柔软，添加的成分就越多。

他解释说，用于水瓶、仿皮(塑料皮革)或糖果容器的塑料是由聚丙烯或聚乙烯制成的，这些材料是坚固的材料，含有添加剂化学物质，当水渗过垃圾填埋场时，这些化学物质可以从产品中滤出。

“在过去的十年里，随着塑料分解成小颗粒，它可以进入食物并渗透到细胞中，”威尔逊说。微塑料可以进入海洋、地下水、植物，然后被收获并加工成食物。

“如果你把一个塑料人造黄油容器放在你的后院并将其掩埋，它可能会在那里存在50年或更长时间，直到它开始崩溃。但正是这些小颗粒对人类健康有害。”

“使用生物塑料，你可以避免所有这些，你基本上得到的东西可以分解成其原始成分，或者可以更容易地通过自然过程堆肥或降解，”他补充道。

威尔逊补充说，减少环境中的合成材料和塑料也会产生影响。例如，如果塑料由90%生物塑料和10%合成材料制成，它将减少环境中的总体负荷，并可能使塑料更容易分解。

“微塑料的问题之一是，有很多技术可以从海洋中去除塑料，但这是意愿和政治意愿(防止它)，但科学和技术已经存在。”