什么是海洋可生物降解塑料？

什么是海洋可生物降解塑料？

2022/07/13

随着塑料废物流入海洋造成的环境污染成为一个全球性问题，AIST 正在努力开发可带来创新的产品和替代品，并将其应用到社会中。我们向标准化官员国冈正雄和生物医学研究部生物分子创造研究组首席研究员中山敦吉询问了我们正在关注的海洋可生物降解塑料的普及工作。

为什么需要海洋可生物降解塑料

什么是海洋可生物降解塑料

　通过微生物的作用完全分解为水和二氧化碳的塑料被称为“生物降解塑料”。其中，在海洋中可高度生物降解的塑料被称为“海洋可生物降解塑料”。近年来，塑料垃圾造成的海洋污染已成为一个问题，因此人们希望其广泛使用，以减少环境中迅速增加的海洋垃圾数量。

　生物质塑料是另一种备受关注的塑料。这是由生物质资源制成的塑料。由于它不使用石油，因此导致资源循环。

　需要注意的是，目前有些“生物质塑料”并不是通过微生物作用分解的“生物降解塑料”。为了创造更加环保的塑料，生物质塑料和生物降解塑料的研发仍在继续。

为什么我们需要海洋可生物降解塑料？

　自1950年以来，全球生产了超过83亿吨塑料，其中63亿吨被作为垃圾丢弃。按照目前的速度，预计到 2050 年将有超过 120 亿吨塑料被填埋或自然倾倒。

　全球每年流入海洋的塑料垃圾量为800万吨，预计如果不采取措施，到2050年，漂浮在海洋、停滞在海岸、海底的塑料垃圾重量将超过鱼类的重量。

　塑料因其廉价、轻质、耐用且易于加工而被用于多种产品中。然而，大多数塑料源自石油，在自然界中不会完全分解。除了建设塑料资源循环利用社会外，还需要推动海洋塑料垃圾污染的预防。

　海洋可生物降解塑料现在有望成为解决塑料垃圾造成的海洋污染问题的关键。

海洋可生物降解塑料的流行程度如何？ -发展现状及问题

目前，国内塑料产量（每年约1000万吨）中，生物降解塑料仅约2300吨（002%）分布在国内，而且海洋生物降解塑料也只有少量。

　海洋生物降解塑料广泛使用的挑战之一是开发分解速率根据环境条件而变化的海洋生物降解塑料。海洋可生物降解塑料在用作塑料时必须耐用且使用寿命尽可能长。此外，如果使用过的材料由于某种原因最终进入海洋，则必须尽快对其进行生物降解。有多种塑料产品，例如渔具和浮标，很可能会被冲入海洋，但有必要开发在商业化时考虑其用途和特性的材料。

　另一个问题是确保产品的可靠性。由于开发成本高昂，由聚乙烯制成的廉价产品现在被错误地称为“海洋可生物降解塑料”。即使假冒产品分解直至失去形状，它们也不会变成水和二氧化碳，而是变成微塑料。

　有必要建立一个体系，对所谓的“不完美”海洋生物降解塑料和通过微生物的力量分解成水和二氧化碳的“常规”海洋生物降解塑料进行正确区分、正确评估和认证。

致力于海洋可生物降解塑料的普及

开发具有适合环境条件的分解速率的材料

　AIST正在开发高强度尼龙基生物降解塑料和生物降解弹性体（在室温下表现出橡胶弹性的聚合物物质）。

　此外，利用光响应来开发具有开关功能的材料也取得了进展。开关功能是一种使用外部刺激作为触发器，根据预期用途控制生物降解的速度和时间的功能。 AIST目前正在研究利用光作为开关功能。

　产业技术研究院开发的生物降解/光开关具有在光照下不会分解、但在远离光时开始分解的开关功能。我们认为，在陆地上，如果用作农用地膜，收割后耕入土壤后才会开始生物降解，而在海洋中，如果用于渔网，即使变成海洋垃圾，一旦表面变脏且不再暴露在光线下，生物降解就会继续进行。

制定全球通用标准化标准

　塑料产品在全球范围内进行贸易，因此为了确保可靠性并维持健康的市场，全球需要通用标准。在标准化评估方法时，任何人都可以使用它们很重要。

　对精度的追求使得必须使用精密且昂贵的机械，而如果不能在实际情况下再现则毫无意义。为了消除假冒产品和低性能产品，维护健康的市场，有必要开发高精度和高重复性的评估方法。

　ISO（国际标准化组织）已经从欧洲提出了多种海洋生物降解评价方法，也发布了ISO标准，但存在不适合亚洲国家等新兴国家实际情况等问题。

　目前，在按国家/地区估算从陆地泄漏到海洋的塑料垃圾量的排名中，东亚和东南亚国家名列前茅（日本排名第30）。我认为，日本制定适合实际情况的评价方法，提出标准化，并作为ISO标准广泛采用，对于推动亚洲国家生物降解塑料替代塑料不失为一个好主意。

海洋生物可降解塑料标准化联盟

　2021年10月，AIST成立了“海洋生物降解塑料标准化联盟”。在这个联盟中，AIST 将提供一个论坛，与参与可生物降解塑料生产、分析和评估的私营公司进行信息共享和讨论。

　我们的目标是通过提供海洋生物降解塑料评估技术等最新主题，识别行业面临的技术问题和需求，并利用产业技术研究院的技术和知识，促进新材料和产品社会实施所需的标准化，从而实现可持续发展的社会并增强产业竞争力。

　请配合我们与产业技术研究院的共同研究，以海洋生物降解塑料的标准化为中心，通过参与企业之间的合作，实现可持续发展的社会和可持续发展的企业活动。