德國的研究人員計劃將綠色廢物、乾草和藻類轉化為完全可生物降解的塑膠。他們相信這些塑膠可用於醫療產品、汽車零件、隔熱材料和包裝。該計劃旨在開發一種成本效益高和能效好的技術,利用完全由有機廢物製成的聚丁烯蘇克辛酸酯(PBS)來製造創新塑膠。奧爾登堡大學的新成立的初級研究小組計劃開發這種方法。
PBS在某些方面與傳統塑膠相似。奧爾登堡大學校長 Ralph Bruder 教授表示,這個新研究小組的工作旨在提供來自可再生原材料的塑膠,作為一種工業上可行的替代傳統塑膠的選擇。BMFTR的資助批准也認可了該大學在這一領域卓越的研究基礎設施,並突顯了 EcoPBS 在創建環保和氣候友好的循環經濟中的潛力。
研究人員透露,PBS在穩定性和可加工性方面與傳統塑膠聚丙烯和聚乙烯相似,其主要優勢是可輕易生物降解。然而,科學家們尚未能生產出完全可生物基且全可回收的材料,而其製造過程仍不適合用於化學工業。
為了實現高產量,需要易於培養且在低成本、低能耗過程中穩定高效的微生物。研究小組成員 Walther 表示,他們將在三個子項目中探討如何將由花園修剪和作物廢料組成的生物基質轉化為 Bio-PBS。研究小組的第一步是優化發酵過程:他們將在新開發的生物技術過程中評估不同類型微生物如何有效地將有機材料轉化為生物塑膠。
根據可用的詳細信息,還將測試兩種不同的發酵過程——丙酮-丁醇-乙醇(ABE)發酵和蘇克辛酸發酵。此外,第二個子項目將專注於“下游處理”——從轉化材料中去除外來物質的過程。此處的目標是將有機化合物 n-丁醇轉化為 1,4-丁二醇,這是一種二價醇,也是製造塑膠的重要原材料。
研究小組將利用模擬和機器學習尋找改善此過程的材料和能量平衡的方法。還強調需要一種新化學物質來去除污染物,從而生產出第一批完全可生物降解的 BPS。該團隊已經為這種物質制定了基本藍圖並申請了專利。
在第三個子項目中,他們計劃進一步完善技術。另一個目標是利用生產 Bio-PBS 的殘餘物產生可再生電力和熱能,以供實驗室設施運行。在最後一步中,研究人員旨在利用數位 3D 模型和完全生物基的 PBS 製造首批工業用產品,例如包裝和醫療材料。




