【能分解塑膠的微生物 】應用在資源回收上的突破
微生物,是指難以用肉以直接看到的微小生總稱,包括細菌、真菌、放線菌、原生動物、藻類等有細胞結構的微生物,以及病毒、支原體、衣 原體等無完整細胞結構的生物,微生物的應用自古以來便有許多案例,從發酵食品到美容用品、清潔用品甚至是工業用品,我們生活中其實有滿滿的微生物產品,但若用在分解塑膠上,是否能有效降低塑膠對環境的侵蝕?
微生物常見的應用案例-清洗劑
大多微生物擅長分泌出酶,也就是我們常見酵素,微生物用此來進行代謝、分解以及捕食等行為,或是創造微生物本身所需的環境,現在有許多洗衣精、家庭清潔劑或工業清潔劑大廠的包裝上,都有貼上"添加酵素"等標籤,標榜能夠清理頑固的汙垢,這就是微生物強大的地方。
鮮為人知的應用-消化塑膠
作為大自然中的清道夫,微生物靠著極強的分解能力處理動物的屍體、樹木,也因此地球上的生物才能一直循生生不息,能想像若哪天微生物消失不見,我們的世界會有多恐怖,而近年來科學家也不斷發現能"消化"塑膠的新微生物,目前最新發現的品種則是來自阿爾卑斯山和北極,一種能在低溫下消化塑膠的寶貴微生物,以及在回收場底泥中發現的「大阪堺菌」。
微生物分解塑膠聽起來很酷,但為什麼沒有大規模運行的消息?
能夠分解塑膠的微生物聽起來確實很酷,但畢竟是生物,總會有屬於自己適合的工作環境,雖然各國科學家已發現多種有分解塑膠的微生物,但這些微生物通常只能在30℃以上的環境下發揮作用,要應用於工業,還必須先把環境加熱到指定溫定,不僅需要花費高昂的成本製作加熱器與環境,且這樣的資源回收方式無法達到真正的碳中和,即便是知名的「大阪堺菌」,也都必須耗費6週的時間才能分解0.2 mm厚的低結晶度PET(寶特瓶原料),若要降解高結晶的PET,則需耗費30倍的時間才能進行分解,不巧的是,目前人造的PET產品如寶特瓶,都屬於高結晶PET的產品,引此多數科學家認為,要將大阪堺菌PET酶有效應用在塑料回收前,需要先對該酶進行基因優化以提升其效率。
吃塑膠界的明日之星
即便目前已知的微生物都需高溫才能分解塑膠,但如開頭所說,科學家已經找到幾種能在低溫情況下就能分解塑膠的微生物,由瑞士聯邦森林、雪與景觀研究所(Swiss Federal Institute WSL)科學家呂緹(Joel Ruthi)率領研究團隊的最新發現有19種菌株能夠在15℃下分解PU,並有有14種真菌和3種細菌能分解PBAT和PLA混和物,而研究的下一步,是要將這些微生物中的有效酵素成份分離出來,並且研究如何便宜、大量地製備。
如何源頭減量才是王道
即便新發現的微生物在研究人員的努力下,能有效針對汙染環境的廢棄塑膠進行排除,但若要能真正解決地球環境問題,從源頭進行減量也是不可缺少的步驟,讓垃圾丟得少,細菌吃的多,才有辦法有效加速環境淨化,使被汙染的環境重獲生機。