三管齐下解决塑料污染危机

本文转自：科技日报

政策护航 技术回收 开发新品

三管齐下解决塑料污染危机

美国国家可再生能源实验室人员在测试塑料降解酶。图片来源：《自然》网站

鲁特巴彻小组开发的生物塑料（白色粉末）位于其他塑料（如PET和聚乙烯）上。图片来源：《自然》网站

【科技创新世界潮】

◎本报记者 刘 霞

世界经济合作与发展组织（OECD）的数据显示，2019年，全球生产了3.53亿吨塑料废物，超过2/3被送往垃圾填埋场或焚烧；1/5的废物管理不善，被随意倾倒在陆地或水中。OECD预测，到2060年，塑料废物将增至每年10亿多吨，必须采取有效政策阻止这一趋势。

《自然》杂志最近发表的一篇文章认为，改变可能就在眼前。去年3月，联合国环境大会批准了一个历史性协议：在2024年底前制定一项全球塑料条约。科学家正在调查减少塑料生产、使用和处置的最佳政策；也有研究人员专注于利用技术来改善塑料的回收利用，或创造出新型塑料。英国朴茨茅斯大学政策中心主任史蒂夫·弗莱彻说，上述三大解决方案缺一不可。

评估最佳政策

朴茨茅斯团队根据科学论文、行业报告、新闻文章和专家意见等，审查了全球130多项与解决塑料污染有关的政策，发现在大多数情况下，“对政策的监督几乎为零”。弗莱彻表示，如果没有太多关于什么政策有效的证据，怎么能制定一项致力于减少全球塑料污染的全球条约？

全球塑料政策中心研究员安塔娅·玛奇指出，一个有效政策的例子是，2016年安提瓜和巴布达禁止销售或使用塑料购物袋，一年后垃圾填埋场丢弃的塑料数量减少了15%。有几个因素促成了这一成功，包括明确的实施计划、公众支持、严厉的惩罚措施——罚款1100美元以及最高6个月的监禁等。

皮尤慈善信托基金会预防海洋塑料项目2020年的一项分析显示，实施良好的干预措施可能会产生实质性影响。他们发现，如果不采取行动，到2040年，每年将产生约2.4亿吨管理不善的塑料垃圾（高于经合组织给出的数据）。如果减少塑料生产、打击塑料废物的国际出口、用纸张等材料代替塑料，以及扩大各种回收方法的规模等8种干预措施都能发挥其最大潜力，到2040年，管理不善的塑料废物将降至每年4400万吨，与不采取行动相比减少约80%。

竞逐回收新技术

在法国克莱蒙费朗的一家工厂内，Carbios公司正在测试一项技术——使用转基因酶来分解常见的PET塑料。公司计划在此基础上创建世界上首个酶回收塑料工厂，预计今年开始建设，并于2025年竣工。

美国得克萨斯大学哈尔·阿伯尔团队创造了一种分解塑料瓶的蛋白质，这是一种特殊的酶变体，能够将PET塑料在一周内分解，某些情况下，分解时间仅为24小时。

根据Carbios首席科学官阿兰·马蒂的说法，使用该公司的酶，一个20立方米的生物反应器可在100小时内降解10万个塑料瓶，他们计划于2025年竣工的工厂每年将分解5万吨PET塑料。

但基于酶的回收仍有局限性。首先这项技术仍然很昂贵，美国国家可再生能源实验室今年开展的一项研究估计，目前酶回收PET的成本可能是传统回收的4倍左右；其次，酶回收方法目前似乎仅限于PET和聚氨酯，并不适用于聚烯烃等其他塑料。

设计下一代塑料

瑞士洛桑联邦理工学院杰里米·鲁特巴彻认为，解决危机的一种方案是设计出全新的塑料。2022年，鲁特巴彻领导的国际研究小组利用植物不可食用的部分，研制出了一种类似PET的新型可回收塑料，其制作工艺简单且坚固耐热，潜在用途广泛——从包装材料和纺织品，到制药与电子产品。

新一代塑料通常被统称为生物塑料，它们的原材料来自植物、可降解生物材料，降解后也不会产生有毒残留物。目前市面上主要有两大类生物塑料：聚羟基链烷酸酯（PHA）和聚乳酸（PLA），主要用于食品包装、餐具和纺织品等领域。

据估计，生物塑料目前仅占每年生产的4亿多吨塑料的1%，尽管生产生物塑料产生的碳排放低于生产原始塑料，但大规模生产生物塑料也很昂贵。