岭大研发崭新环保生物塑胶 最短29天内自然降解兼具修复能力

香港于2023年弃置塑胶购物袋数量达37.2亿个，平均每日丢弃逾1,000万个。岭大跨学科学院成功研发一种崭新环保生物塑胶物料，能突破传统塑胶限制，能在一般环境下，于最短29天内自然降解为水和二氧化碳等无害物质，物料表面轻微破痕加少量水，其化学结构能够重新结合：另外此新型物料回收后在水中加入特定酵素，最快可于120分钟内完全分解，相信此创新的材料科学突破，能从源头减少塑胶对环境造成的负担，为全球减缓塑胶污染提供可行的解决方案。有关论文《可循环再造的生物塑胶材料》近日已于国际顶尖学术期刊《自然通讯》发表。

岭大跨学科学院学者及其研究团队研发的该种新型环保生物塑胶可降解、可循环再造，采用多醣及源自天然植物和生物废弃物的基因分子结构设计而成。与一般塑胶的耐用性相若，新型环保生物塑胶除防水，亦可加工制成坚固的胶片或胶粒。

团队在模拟真实环境实验中发现，以新型环保生物塑胶制成的匙羹，与全球普及使用的“聚乙烯”（Polyethylene，PE）制成的传统塑胶匙羹，一同埋在常温环境下的土壤中，新型环保生物塑胶匙羹可在最短29天内自然完成降解，并完全消失，分解成水和二氧化碳，过程由土壤中的天然微生物推动。相比之下，传统塑胶匙羹并没有分解，维持原状。

生物塑胶及其闭环循环示意图，包括第一循环：（i）生物可再生资源、（ii）化学反应、（iii）材料成型、以及（iv）生物降解。

测试亦证实，新型环保塑胶的基因分子结构具生物相容性，在特定条件下可被水溶解，回收后亦能循环再制成新的塑胶；而遇到一般油、酒精或清洁剂等常见的有机溶剂时，仍能保持一定稳定性，不会轻易溶解，以确保其使用的安全性。

此外，新型环保塑胶物料具有“自我修复”功能，实验证实，若物料表面遇到轻微破损，只要于常温下在裂缝或刮痕加入少量水，其化学结构能够重新结合，恢复原来的分子结构及承载能力，过程中不需要额外加热或经化学处理。对比现时市面流通的“可降解生物塑胶”，例如聚乳酸（PLA）需要在工业级环境才能降解，而且降解后的混合物亦不适宜成为再生原料制成新塑胶袋，团队研发的新物料真正做到循环再用。

研究团队指出，这种物料的另一重大突破，是其在降解过程中产生的“微塑胶”残留量极低，在动物实验中亦证实其体内没有残留微塑胶，这意味著新型物料能有效解决目前全球最棘手的环境议题之一──微塑胶污染。微塑胶是由大型塑胶制品分解而成，广泛存在于海洋及土壤中，如何防止其进一步扩散成为科研焦点。是次研究成果正好回应这一迫切问题，既可加快处理回收塑胶，减少碳排放，亦能避免对环境和人体造成二次污染，更符合环保要求。

岭大跨学科学院院长及跨学科讲座教授陈曦指，这项新型物料的用途不止于胶袋，未来更有潜力应用于其他塑胶用品，包括一次性餐具等日常用品。此外，其分子结构亦能精确加工至纳米尺寸，制成精细的微型部件，应用于电子产品或高科技材料。

岭大跨学科学院助理教授柯宇杰指，团队希望能在零售业推出新型的购物袋，配合回收和循环再造，达致有效减废。研究团队亦正与多个国际合作伙伴探讨应用方案，包括在食品包装、购物袋、物流配送及农业等范畴进行初步测试，期望推广新型物料逐步替代传统塑胶，并推动各行各业朝向“零塑未来”，为全球可持续发展作出贡献。