首頁>科技>科學麻辣燙
三管齊下解決塑料污染危機
世界經濟合作與發展組織(OECD)的數據顯示,2019年,全球生產了3.53億噸塑料廢物,超過2/3被送往垃圾填埋場或焚燒;1/5的廢物管理不善,被隨意傾倒在陸地或水中。OECD預測,到2060年,塑料廢物將增至每年10億多噸,必須采取有效政策阻止這一趨勢。
《自然》雜志最近發表的一篇文章認為,改變可能就在眼前。去年3月,聯合國環境大會批準了一個歷史性協議:在2024年底前制定一項全球塑料條約。科學家正在調查減少塑料生產、使用和處置的最佳政策;也有研究人員專注于利用技術來改善塑料的回收利用,或創造出新型塑料。英國樸茨茅斯大學政策中心主任史蒂夫·弗萊徹說,上述三大解決方案缺一不可。
評估最佳政策
樸茨茅斯團隊根據科學論文、行業報告、新聞文章和專家意見等,審查了全球130多項與解決塑料污染有關的政策,發現在大多數情況下,“對政策的監督幾乎為零”。弗萊徹表示,如果沒有太多關于什么政策有效的證據,怎么能制定一項致力于減少全球塑料污染的全球條約?
全球塑料政策中心研究員安塔婭·瑪奇指出,一個有效政策的例子是,2016年安提瓜和巴布達禁止銷售或使用塑料購物袋,一年后垃圾填埋場丟棄的塑料數量減少了15%。有幾個因素促成了這一成功,包括明確的實施計劃、公眾支持、嚴厲的懲罰措施——罰款1100美元以及最高6個月的監禁等。
皮尤慈善信托基金會預防海洋塑料項目2020年的一項分析顯示,實施良好的干預措施可能會產生實質性影響。他們發現,如果不采取行動,到2040年,每年將產生約2.4億噸管理不善的塑料垃圾(高于經合組織給出的數據)。如果減少塑料生產、打擊塑料廢物的國際出口、用紙張等材料代替塑料,以及擴大各種回收方法的規模等8種干預措施都能發揮其最大潛力,到2040年,管理不善的塑料廢物將降至每年4400萬噸,與不采取行動相比減少約80%。
競逐回收新技術
在法國克萊蒙費朗的一家工廠內,Carbios公司正在測試一項技術——使用轉基因酶來分解常見的PET塑料。公司計劃在此基礎上創建世界上首個酶回收塑料工廠,預計今年開始建設,并于2025年竣工。
美國得克薩斯大學哈爾·阿伯爾團隊創造了一種分解塑料瓶的蛋白質,這是一種特殊的酶變體,能夠將PET塑料在一周內分解,某些情況下,分解時間僅為24小時。
美國國家可再生能源實驗室人員在測試塑料降解酶。圖片來源:《自然》網站
根據Carbios首席科學官阿蘭·馬蒂的說法,使用該公司的酶,一個20立方米的生物反應器可在100小時內降解10萬個塑料瓶,他們計劃于2025年竣工的工廠每年將分解5萬噸PET塑料。
但基于酶的回收仍有局限性。首先這項技術仍然很昂貴,美國國家可再生能源實驗室今年開展的一項研究估計,目前酶回收PET的成本可能是傳統回收的4倍左右;其次,酶回收方法目前似乎僅限于PET和聚氨酯,并不適用于聚烯烴等其他塑料。
設計下一代塑料
瑞士洛桑聯邦理工學院杰里米·魯特巴徹認為,解決危機的一種方案是設計出全新的塑料。2022年,魯特巴徹領導的國際研究小組利用植物不可食用的部分,研制出了一種類似PET的新型可回收塑料,其制作工藝簡單且堅固耐熱,潛在用途廣泛——從包裝材料和紡織品,到制藥與電子產品。
魯特巴徹小組開發的生物塑料(白色粉末)位于其他塑料(如PET和聚乙烯)上。圖片來源:《自然》網站
新一代塑料通常被統稱為生物塑料,它們的原材料來自植物、可降解生物材料,降解后也不會產生有毒殘留物。目前市面上主要有兩大類生物塑料:聚羥基鏈烷酸酯(PHA)和聚乳酸(PLA),主要用于食品包裝、餐具和紡織品等領域。
據估計,生物塑料目前僅占每年生產的4億多噸塑料的1%,盡管生產生物塑料產生的碳排放低于生產原始塑料,但大規模生產生物塑料也很昂貴。
編輯:馬嘉悅