流行的"可堆肥"塑料在海洋中其实并不会分解

流行的"可堆肥"塑料在海洋中其实并不会分解这项研究强调了聚乳酸等纺织材料与纤维素纺织材料之间的区别，前者可以在有管理的工业环境中进行堆肥处理，而后者则能够在自然环境中进行生物降解。以石油为基础的塑料废物在海洋中的积累和持久性是海洋生物面临的主要生态问题之一。进入海洋的废弃水瓶等宏观塑料制品可能会以原来的形态存在几十年；即使它们分解成微小的碎片（称为微塑料），也不会被生物降解，而是成为无法消化的污染物，渗透到海洋中。主要作者Sarah-JeanneRoyer博士手持微塑料样本。图片来源：IyvonneKhoo,CC-BY4.0近年来，人们开发了一些替代品来取代油基塑料，目的是减少在制造塑料制品过程中使用的化石燃料，并在丢弃塑料制品时通过堆肥处理提供更环保的废物产品。最受欢迎的替代品之一是聚乳酸（PLA），这是一种乳酸聚合物，由糖和淀粉发酵而来。聚乳酸在大型堆肥中的高温下会分解成乳酸，但在低温条件下，聚乳酸并不能可靠或快速地分解成乳酸。为了研究聚乳酸在自然海洋环境中的去向，作者将聚乳酸样品、油基材料样品、纤维素基材料样品以及纤维素基材料和油基材料混合样品一起浸没在加利福尼亚州拉霍亚沿岸水域的笼子里。每周对样本进行一次检查，看是否有解体的迹象，并在几小时后将样本放回海洋。并非那么可生物降解-图解摘要。Royer等人，2023年，PLOSONE，CC-BY4.0实验室化学分析证实，基于纤维素的材料降解很快，不到一个月就降解了，纤维素在很大程度上是通过产生二氧化碳的生物过程分解的，而不是简单的机械磨损。相比之下，油基塑料、混合物和聚乳酸在14个月的实验中都没有出现降解迹象。"我们的结果表明，可堆肥性并不意味着环境降解，"Royer说。"将可堆肥塑料称为生物降解塑料是一种误导，因为这可能会让人认为这种材料会在环境中降解。聚乳酸基塑料必须在适当控制的设施中进行堆肥处理，才能发挥其作为油基塑料堆肥替代品的潜力。"作者还补充说："这项工作是为数不多的先驱研究之一，涉及不同材料类型（天然材料、全合成材料和生物基材料）在自然环境条件下和受控封闭系统中的生物降解性之间的可比性。这项研究表明，有必要进行标准化测试，以了解被宣传为可堆肥或可生物降解的材料（如聚乳酸）在自然环境中是否真的会生物降解。在这种情况下，担心超细纤维塑料污染的消费者应该了解情况，掌握相关知识，并注意自己购买的材料"。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1372333.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1372333.htm

科学家将塑料垃圾转化为有价值的土壤添加剂

科学家将塑料垃圾转化为有价值的土壤添加剂然而，Abdul-Aziz警告说，还需要做更多的工作来证实这种木炭在农业中的效用。塑料制炭过程是在加州大学河滨分校马兰和罗斯玛丽-伯恩斯工程学院开发的。它涉及将两种常见的塑料之一与玉米废料--剩余的秸秆、叶子、外壳和棒子--统称为玉米秸秆。然后用高度压缩的热水对混合物进行烹制，这一过程被称为水热碳化。高度多孔的炭是用聚苯乙烯（用于泡沫塑料包装的塑料）和聚对苯二甲酸乙二醇酯（或称PET）生产的，这种材料通常用于制造水和苏打水瓶以及其他许多产品。加利福尼亚州河滨市费尔蒙特公园的小河床上的塑料垃圾。资料来源：DavidDanelski/UCR的照片在这项研究之前，曾有过一次单独使用玉米秸秆来制作活性炭的成功尝试，用于过滤饮用水中的污染物。在早期的研究中，仅用玉米秸秆制成的木炭经氢氧化钾活化后，能够吸收测试水样中98%的污染物香兰素。在后续研究中，Abdul-Aziz和她的同事想知道由玉米秸秆和塑料结合制成的活性炭是否也能成为一种有效的水处理媒介。如果是这样，塑料废料可以被重新利用来清理水污染。但她说，由这种混合物制成的活性炭只吸收了测试水样中约45%的香兰素--使其对水的净化没有效果。她说："我们的理论是，在材料的表面可能还有一些残留的塑料，这阻止了表面上这些（香兰素）分子的一些吸收。"木炭和活性炭的制作过程尽管如此，通过结合塑料和植物生物质废物制造高孔隙率木炭的能力是一个重要的发现，正如发表在ACSOmega杂志上的论文《塑料和玉米秸秆共同分解产生木炭和活性炭的协同和拮抗作用》所详细描述的那样。主要作者是MarkGale，他曾是UCR的博士生，现在是HarveyMudd学院的讲师。UCR的本科生PeterNguyen是共同作者，Abdul-Aziz是通讯作者。"这可能是一种非常有用的生物炭，因为它是一种非常高的表面积材料，"Abdul-Aziz说。"因此，如果我们只是停留在木炭上，而不是让它在变成活性炭，我认为有很多有用的方法，我们可以利用它。"塑料本质上是一种固体形式的石油，它在环境中积累，在那里污染、纠缠、窒息并杀死不慎摄入的鱼、鸟和其他动物。塑料也会分解成微粒子，进入我们的身体，损害细胞或诱发炎症和免疫反应。不幸的是，回收旧塑料的成本比用石油制造新塑料的成本更高。阿卜杜勒-阿齐兹的实验室采取了一种不同的回收方法。它致力于将塑料和植物生物质废料等有害的废品通过升级改造成有价值的商品重新投入经济循环。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1339135.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1339135.htm

闭合碳循环：塑料升级改造将塑料袋转化为燃料

闭合碳循环：塑料升级改造将塑料袋转化为燃料一种将低密度塑料垃圾转化为燃料和原材料的新方法有望帮助关闭碳循环。资料来源：梅兰妮-赫斯-罗宾逊的艺术作品太平洋西北国家实验室通常情况下，回收塑料需要"裂解"或拆开坚韧而稳定的键，这也使它们在环境中如此持久。这一裂解步骤需要高温，使其变得昂贵和耗能。新方法的创新之处在于将裂解步骤与第二个反应步骤结合起来，立即完成转化为类似汽油的液体燃料，而不产生不必要的副产品。第二个反应步骤使用了所谓的烷基化催化剂。这些催化剂提供了一种目前由石油工业部署的化学反应，以提高汽油的辛烷值。在目前的研究中，至关重要的是，烷基化反应紧接着裂解步骤，在一个单一的反应容器中，接近室温（70摄氏度/158华氏度）。研究报告的作者、PNNL的化学家OliverY.Gutiérrez说："裂解只是为了打破键，导致它们以一种不受控制的方式形成另一个键，而这是其他方法中的一个问题。这里的秘密配方是，当你在我们的系统中打破一个键时，会立即以一种有针对性的方式制造另一个键，给你带来你想要的最终产品。这也是在低温下实现这种转换的秘密。"在他们的研究中，由德国慕尼黑工业大学的科学家共同领导的研究小组指出，石油工业最近单独发展，将这里报告的工艺的第二部分商业化用于原油加工。该研究的资深作者、PNNL综合催化研究所所长、德国慕尼黑工业大学化学教授JohannesLercher说："工业界已经成功地部署了这些新兴的烷基化催化剂，这表明它们具有稳定的特性。这项研究指出了一个实用的新解决方案，以关闭废旧塑料的碳循环，它比许多其他正在提出的方案更接近于实施。"在他们的研究中，研究人员指出了他们发现的一个局限性。该工艺适用于低密度聚乙烯产品（LDPE，塑料树脂代码4），如塑料薄膜和可挤压瓶，以及聚丙烯产品（PP，塑料树脂代码5），这些产品在美国的路边回收项目中通常不被收集。高密度聚乙烯（HPDE，塑料树脂代码2）将需要进行预处理，以使催化剂能够接触到它需要打破的键。以石油为基础的塑料废料是一种尚未开发的资源，可以作为有用的耐用材料和燃料的起始材料。全球每年生产的3.6亿吨塑料中，有一半以上是本研究的目标塑料。但是，看到堆积如山的塑料并感受到它的价值，需要有创新者的心态、化学家的聪明才智，以及现实主义者对相关经济的理解。这些科学家正试图通过应用他们在有效打破化学键方面的专业知识来改变这一动态。Lercher说："为了解决持久的废弃塑料问题，我们需要达到一个临界点，在这个临界点上，收集塑料并将其返回使用比将其作为一次性用品更有意义。研究结果表明，我们可以在温和的条件下迅速进行这种转换，这为推进这一临界点提供了一种解决方案。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1346117.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1346117.htm

高效的新催化剂可将混合塑料垃圾转化为丙烷

高效的新催化剂可将混合塑料垃圾转化为丙烷塑料垃圾是我们这个时代最紧迫的环境问题之一，而对不同类型的塑料进行分类使得回收变得很棘手。现在，麻省理工学院的工程师们已经开发出一种有效的新催化剂，可以将混合塑料分解成丙烷，然后可以作为燃料燃烧或用于制造新塑料。PC版：https://www.cnbeta.com/articles/soft/1325465.htm手机版：https://m.cnbeta.com/view/1325465.htm

本应运往垃圾填埋场的咖啡渣现在可被转化为3D打印原材料

本应运往垃圾填埋场的咖啡渣现在可被转化为3D打印原材料用咖啡渣制成的材料打印的各种物品他与大学同事合作，研制出一种由干咖啡渣、纤维素粉和黄原胶与水混合而成的糊状物。所有这些成分都是食品安全且可堆肥的。科学家们对现有的3D打印机进行了改造，添加了一个充满糊剂的注射器，以及将糊剂输送到构建板的塑料管。利用这种设置，Rivera的团队能够打印花盆、珠宝甚至一次性浓缩咖啡杯等物体。更重要的是，当将活性炭添加到混合物中时，该材料变得导电。3D打印机沉积浆料来打印花盆据报道，印刷后的浆料干燥后，其硬度与未加固的混凝土差不多。也就是说，如果由这种材料制成的物品损坏或不再需要，可以简单地将其磨回粉末并用于打印新物品。此外，如果将其放入地下，该材料将会生物降解。这意味着用这种物质制成的花盆可以用来种植西红柿等植物的幼苗，然后当植物长到足够高时，只需将植物放在土壤中即可。最近发表在《2023年ACM设计交互系统会议论文集》杂志上的一篇论文描述了这项研究。废弃咖啡渣的其他可能用途包括将其转化为碳捕获材料、生物燃料成分和污水气体过滤器。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1383463.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1383463.htm

新型植物塑料释放的微塑料减少9倍

新型植物塑料释放的微塑料减少9倍最新研究表明，植物基塑料在海洋环境中释放的微塑料远远少于传统塑料，这表明植物基塑料可能是一种更环保的选择。不过，要全面评估它们的影响，继续开展研究至关重要。最近的一项研究发现，一种新型植物基塑料材料在阳光和海水的作用下释放的微塑料比传统塑料少九倍。这项研究由朴茨茅斯大学和比利时法兰德斯海洋研究所（VLIZ）的研究人员共同完成，他们考察了两种不同类型的塑料在恶劣条件下的降解情况。一种由天然原料制成的生物基塑料材料在强烈的紫外线和海水中暴露76天（相当于欧洲中部地区24个月的日晒）后，其耐受性优于由石油衍生物制成的传统塑料。该大学机械与设计工程学院的机械工程学教授、RevolutionPlastics的成员HomDhakal说："生物基塑料作为传统塑料的替代品正受到越来越多的关注，但人们对其在海洋环境中造成微塑料污染的潜在来源知之甚少。"HomDhakal教授。资料来源：朴茨茅斯大学"了解这些材料在极端环境中的表现非常重要，这样我们就能预测它们在海洋应用中（如建造船体）的工作情况，以及它们可能对海洋生物产生的影响。通过了解不同类型塑料对环境的影响，我们可以做出更好的选择来保护我们的海洋"。根据国际塑料海洋组织（PlasticOceansInternationalOrganization）的数据，每天每分钟都有相当于一卡车的塑料被倒入海洋。当这些塑料垃圾暴露在环境中时，就会分解成小于5毫米的微粒。这些微粒被称为"微塑料"，已在大多数海洋生态系统中观察到，对水生生物构成严重威胁。Dhakal教授解释说："我们希望将不可生物降解且难以回收利用的传统工业聚合物聚丙烯与可生物降解的聚合物聚乳酸（PLA）进行对比。尽管我们的研究结果表明，聚乳酸释放的微塑料较少，这意味着使用植物性塑料而不是油性塑料似乎是减少海洋塑料污染的一个好主意，但我们需要小心，因为微塑料仍然明显在释放，这仍然是一个令人担忧的问题。"研究还发现，释放出的微小塑料碎片的大小和形状取决于塑料的类型。与植物基塑料相比，传统塑料释放出的碎片更小，纤维状的形状也更少。Dhakal教授补充说："总的来说，我们的研究为了解不同类型塑料在环境压力下的行为提供了宝贵的见解，这对我们今后解决塑料污染问题非常重要。我们显然需要继续开展研究并采取积极措施，以减轻微塑料对海洋生态系统的影响。"编译来源：ScitechDailyDOI:10.1016/j.ecoenv.2024.115981...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1432153.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1432153.htm