哥本哈根大学发明了一种生物友好型新材料，由大麦淀粉与甜菜废料纤维混合而成，这种坚固的材料如果最终进入自然界，就会变成堆肥。从长远来看，研究人员希望他们的发明能够帮助遏制塑料污染，同时减少塑料生产对气候的影响。

海洋中漂浮着巨大的塑料岛，我们的身体里也存在着微小的塑料颗粒。塑料的耐用性、可塑性和低成本使它们无处不在，从包装到服装再到飞机部件。但塑料也有缺点。塑料会污染自然，难以回收，而且生产塑料产生的二氧化碳比所有空中交通的总排放量还要多。

现在，哥本哈根大学植物与环境科学系的研究人员发明了一种由改性淀粉制成的新材料，这种材料可以在自然界中完全分解——而且只需两个月即可分解。这种材料使用农作物中的天然植物材料制成，可用于食品包装等。

“我们的塑料垃圾问题非常严重，回收似乎无法解决。因此，我们开发了一种新型生物塑料，它比目前的生物塑料更坚固，更耐水。同时，我们的材料100%可生物降解，如果它最终进入垃圾箱以外的其他地方，可以被微生物转化为堆肥，”植物与环境科学系的AndreasBlennow教授说。

全球只有大约9%的塑料被回收利用，其余的要么被焚烧，要么最终回归自然，要么被倾倒在巨大的塑料垃圾填埋场。

生物塑料已经存在，但其名称具有误导性，Blennow表示。虽然当今的生物塑料是由生物衍生材料制成的，但实际上只有一小部分可降解，而且只有在工业堆肥厂的特殊条件下才能降解。

“我认为这个名字不太合适，因为最常见的生物塑料如果被扔进大自然中，不会那么容易分解。这个过程可能需要很多年，而且其中一些会继续以微塑料的形式污染环境。分解生物塑料需要专门的设施。即便如此，只有极少数部分可以回收利用，其余的最终都会成为废物，”研究人员说。

来自大麦和制糖工业废料的淀粉

这种新材料是一种所谓的生物复合材料，由几种不同的可自然分解的物质组成。其主要成分是直链淀粉和纤维素，这两种物质在整个植物界都很常见。直链淀粉可从玉米、土豆、小麦和大麦等多种作物中提取。

该研究团队与奥胡斯大学的研究人员共同成立了一家衍生公司，开发了一种大麦品种，这种大麦的谷粒中含有纯直链淀粉。这种新品种非常重要，因为与普通淀粉相比，纯直链淀粉与水接触时不太可能变成糊状。

纤维素是一种存在于所有植物中的碳水化合物，我们从棉和亚麻纤维以及木材和纸制品中了解到它。研究人员使用的纤维素是一种由当地制糖业废料制成的所谓纳米纤维素。这些纳米纤维素纤维比亚麻和棉花纤维小一千倍，正是它们为材料的机械强度做出了贡献。

“直链淀粉和纤维素形成长而坚固的分子链。将它们结合起来使我们能够制造出一种耐用、柔韧的材料，这种材料有可能用于购物袋和我们现在用塑料包装的商品的包装，”Blennow说。

这种新型生物材料的生产方法是将原材料溶解在水中并混合在一起，或者在压力下加热。通过这种方式，可以制造出小“颗粒”或碎片，然后可以加工并压缩成所需的形状。

到目前为止，研究人员仅在实验室中制作了原型。但据Blennow称，在丹麦和世界其他许多地方开始生产将相对容易。

“富含直链淀粉的淀粉的整个生产链已经存在。事实上，每年有数百万吨纯马铃薯和玉米淀粉被生产出来，并被食品工业和其他行业所使用。因此，我们保证可以轻松获得大部分原料，从而大规模生产这种材料，”他说。

可以减少塑料问题

Blennow和他的研究员同事目前正在处理一项专利申请，一旦获得批准，将为生产这种新型生物复合材料铺平道路。因为尽管投入了巨额资金来对塑料进行分类和回收，但研究人员并不认为这真的会成功。这样做应该被视为一种过渡技术，直到我们最终告别化石基塑料。

“高效回收塑料绝非易事。塑料中的不同成分必须相互分离，而且不同塑料类型之间存在很大差异，这意味着回收过程必须以安全的方式进行，以免回收的塑料中出现任何污染物。”

“与此同时，各国和消费者必须对塑料进行分类。这是一项艰巨的任务，我认为我们无法成功。相反，我们应该重新考虑利用性能与塑料相似但不会污染地球的新材料，”布伦诺说。

这位研究人员已经与两家丹麦包装公司合作开发食品包装原型等。他还设想了这种材料的许多其他用途，例如汽车行业的汽车内饰。虽然很难说这种以大麦为基础的生物友好型塑料何时会上市，但这位研究人员预测，这种新材料可能在不久的将来成为现实。

“现在距离我们真正开始与研究团队和公司合作生产原型已经非常接近了。我认为，在一到五年内开发出软硬包装的不同原型，如托盘、瓶子和袋子，是现实可行的，”Blennow总结道。

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