食品系统投入了大量的能源、水和资金。然而，在美国，30% 到 40% 的食品最终被填埋。如果有办法将其转化为我们日常使用的东西会怎样?

弗吉尼亚理工大学农业与生命科学学院的研究人员正在通过利用食物垃圾开发可生物降解的生物塑料来赋予这些材料新的且有用的生命。

“通过制造具有成本效益且可自然分解的生物塑料，我们可以减少陆地和海洋的塑料污染，并解决温室气体排放和与食物浪费相关的经济损失等重大问题，”首席研究员、生物系统工程系副教授兼应用水研究与创新中心主任王志武 (Drew Wang) 说。

据世界野生动物基金会称，该项目旨在应对海洋塑料污染问题。海洋塑料污染问题日益严重，近 88% 的海洋生物受到微塑料的影响。由于生物塑料可以在海水中快速降解，弗吉尼亚理工大学的生物塑料有望减少污染对全球海洋生物的影响。

该首个试点项目将开发并演示一种经济实惠的模块化生物加工系统，利用食物垃圾生产可生物降解的生物塑料。

研究人员将利用微生物将食物垃圾转化为脂肪，然后加工成生物塑料。这一过程类似于小型酿酒厂的发酵过程，可确保生产的生物塑料易于堆肥，从而减轻微塑料造成的海洋污染。该项目旨在展示该生物处理系统在国家和全球层面的可行性和可扩展性。

“通过创造环境可持续的塑料，我们希望造福全世界的人民、企业、废物管理系统和社区，”农业与生命科学学院和工程学院的研究员王说。

该团队与弗吉尼亚理工大学的其他专家以及本科生和研究生合作，包括食品科学与技术系的黄海波和可持续生物材料系的金英杰，专注于聚羟基脂肪酸酯 (PHA) 的纯化和高价值生物塑料产品的创造。

“世界上有很多方法可以普遍提高可持续性，”金说。“目前主要有两种方法。一种是使用更多可回收和可再循环材料。另一种方法是使用可生物降解材料。使用生物塑料是解决日益严重的塑料污染问题的可行选择。我们的方法是使用可生物降解材料来提高可持续性。”

这些可生物降解的产品包括家庭可堆肥包装，这种包装已变得越来越受欢迎。

如今，该项目已开展一年多了，学生研究人员纷纷参与其中，希望为世界提供更可持续的包装。

“我们的第一步是制作单层薄膜，看看它是否可以用作实际产品，”包装和系统设计专业大四学生陈新说。“如果它具有良好的氧气和水蒸气阻隔性以及其他特性，我们就可以进入下一步。我们的目标是用 PHA 取代传统的涂层纸产品。

“目前的纸制品通常涂有聚乙烯或聚乳酸，这些材料不能完全降解。而PHA在自然界中是完全可生物降解的，即使在后院环境中也是如此。”

聚乙烯或聚乳酸涂层通常存在于一次性塑料中，包括一次性咖啡杯、覆盖食物的薄膜，甚至是炎热夏日享用的冰淇淋杯。

对于可持续生物材料专业的大四学生克洛伊·泰勒 (Chloe Taylor) 来说，加入这个项目是她大学生活中的一大亮点。

“这激励我继续攻读研究生，因为传统塑料是不可持续的，”泰勒说。“我们的目标是创造可行的替代品——生物塑料，可用于日常产品，而不会损害环境。”

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