塑料

塑料废物的积累超过了许多国家的管理能力，而PET是该场景中最常见的材料之一。这种聚合物的大部分被焚烧或掩埋，浪费了可以重新整合到生产过程中的资源。 传统方法，即机械回收，会降低材料的质量，并保持对石油的依赖。在这种背景下，由一个日本团队推动的关键发展出现了，他们成功地将PET还原为其原始成分。 该过程使用普通醇和基于铁的催化剂，这是一种丰富且低成本的材料。结果是精确且清洁的解聚，返回可重复使用的化学化合物。 该技术允许以比传统方法更简单和可持续的方式处理塑料。不需要腐蚀性酸、强碱或复杂的纯化步骤。这种方法为更易获得的回收和与循环经济兼容的回收打开了大门。 铁催化剂几乎可以100%回收PET并减少塑料废物。照片：EcoInventos。 更易获得的解决方案背后的化学 PET由酯键链组成，通常需要苛刻的条件才能断裂。新方法使用少量胺强化的氯化铁，加速反应而不失去选择性。 甲醇或乙醇等醇类完成了该过程，产生受控且高效的反应。所需温度范围为120至180ºC，这是化学工业的适中范围。 即便如此，在使用真实瓶子的试验中，产率接近100%。所得产品几乎是纯化合物，准备再次整合到材料制造中。 系统的简单性降低了运营成本，并允许在无需高额投资的情况下扩大技术规模。此外，它避免了通常限制回收材料质量的杂质生成。这使得化学解聚成为机械回收的可行替代方案。 在复杂废物和纺织品中的有效方法 大部分PET并不在透明包装中，而是在服装、窗帘或合成混合物中。纤维分离是其回收的最大障碍之一，最终导致大规模焚烧。 新工艺选择性地作用于PET而不损害存在的天然纤维。在混合织物中，聚合物溶解，留下液体材料，从中回收几乎纯净的结晶化合物。 即使在由难以分类的纺织残余组成的批次中，效率也超过99.9%。这种表现为回收迄今为止丢失的资源提供了可能性。 该技术还允许处理来自公共场所收集的瓶子的废物。试验显示，在短暂反应和简单过滤后，转化完全。这消除了长时间清洗和分类过程的必要性。 铁催化剂几乎可以100%回收PET并减少塑料废物。照片：EcoInventos。 与新政策和需求一致的进展 这一发展融入了要求越来越多比例的回收材料的全球运动。各个地区已经实施法规，要求企业提高其回收率。 纺织行业，尤其是快时尚行业，正在寻找能够再利用其自身废物的方法。能够在不失去质量的情况下回收基本化合物的技术对于关闭生产循环至关重要。 基于铁的方法满足了这种需求，结合了低成本和高效率。此外，它减少了对用于制造原生塑料的化石原料的压力。 该研究是促进向可生物降解材料和清洁工艺过渡的计划的一部分。这些努力旨在减少环境负担并改善现有资源的利用。化学回收因此成为传统系统的必要补充。 新工艺的环境效益 使用铁催化剂避免有毒物质并减少回收的环境足迹。由于不使用强酸或强碱，减少了PET处理过程中产生的危险废物。 这使其在生态影响较小的工业工厂中实施变得更加容易。纺织品的解聚能力允许回收大量最终被焚烧的材料。 每回收一吨PET，就避免了与新聚合物生产相关的排放。此外，减少了对已经饱和的垃圾填埋场的压力。该过程有助于减少塑料的碎片化为微废物。 较少的机械磨损循环意味着释放到环境中的颗粒更少。这一优势在对抗影响海洋和土壤的无形污染中至关重要。 原材料将是PET塑料。 实现更清洁经济和减少塑料废物的关键工具 几乎纯净化合物的回收可能性对系统生产的可持续性产生直接影响。如果该技术被大规模采用，可能会在全球范围内改变包装和纺织品的回收。 这将允许朝着更合理使用资源和显著减少废物的方向迈进。过程的简单性使其成为基础设施有限国家的有前途的选择。 其低成本有利于能够处理大量的工厂的扩展。使用铁，一种丰富的资源，避免了复杂的技术依赖。虽然不能完全解决塑料危机，但它代表了朝正确方向迈出的坚实一步。 现在的挑战是推动政策、投资和协议，以加速这些技术的采用。每一次化学回收的改进都使PET不再是废物而重新成为资源的未来更近了一步。

一个科学团队开发了一种天然涂层，能够替代传统的塑料包装。这一创新结合了可食用的蘑菇菌丝体与纤维素纳米纤维，形成了一层防水且耐用的涂层。 该项目为依赖塑料的日常包装和产品提供了一种生态替代方案。研究人员证明，这种材料可以直接应用于纸张、木材或纺织品上。 该过程允许创建防水、防油和防脂的表面，而无需使用石油衍生物。目标是为那些污染严重且常常最终进入垃圾填埋场或海洋的涂层提供现实的替代品。 这一进展是全球寻找可生物降解材料以减少大规模消费影响的运动的一部分。其开发代表了循环经济与生物创新之间的桥梁。专家指出，这是一种高效、安全且适应工业的解决方案。 真菌涂层的工作原理 该发明的核心是云芝菌的菌丝体，以其形成紧密网络的能力而闻名。这种结构可以创建一个密集的层，作为天然屏障抵御湿气。 与纤维素纳米纤维结合后，得到了一种耐用材料，能够抵御侵蚀性液体并保持附着力。所得涂层薄如一层油漆，但具有优越的保护性能。 这种混合物产生了一个连续的表面，阻止液体吸收并防止污渍。其对油和溶剂的稳定性使其成为食品塑料的具体替代品。 这项技术因其安全性和完全天然的来源而突出。由于基于可食用的蘑菇，与食品接触是无害的。其可生物降解性使其成为一个需要紧急改变的行业中的可持续选择。 材料的培养和生产方式 制造过程简单且可扩展，有利于其工业应用。蘑菇在含有分散的纤维素纳米纤维的液体溶液中培养。混合物沉积在纸张、纺织品或木材上，形成一层薄膜。 仅仅三天，菌丝体就生成了一个完全发育的防水表面。再经过24小时，自然色素出现，显示出更大扩展的区域。 这种生长通过轻微的烘烤来停止，固定结构而不使用化学品。结果保留了原始材料的质地，尽管有一个缎面光洁度。附着力均匀，不需要额外的粘合剂。该过程避免有毒废物并减少制造的环境足迹。 实验室的结果和性能 测试表明，水滴在涂层上保持完整而不被吸收。面对油、溶剂和脂肪，抵抗力同样有效。这种性能使该材料成为食品包装和一次性产品的理想候选者。 研究人员证实，结构在日常使用中不会降解。也不会产生脱落或次生污染物。涂层的稳定性使其适用于如杯子、托盘或纸板等对油脂食品的苛刻应用。 其整合多种材料的能力为多个行业开辟了机会。技术可行性不再是障碍，现在的关注点是大规模生产。挑战是推动政策和协议以促进其商业采用。 与全球趋势同步的发明 基于菌丝体的材料正在建筑、设计和包装项目中占据一席之地。在多个国家，使用真菌复合材料用于建筑面板或轻质混凝土替代品。 这种涂层融入了这一趋势，但专注于高消费的日常物品。这些技术的增长是为了减少塑料废物的紧迫性。 可生物降解材料是向循环经济过渡的关键工具。每一次进步都增加了用天然替代品替代一次性产品的可能性。 研究因其减少对合成聚合物依赖的潜力而突出。它还推动了与环境兼容的生产模式。通往可持续包装的道路需要像这样的发明：简单、可访问和可复制。 基于蘑菇涂层的环境效益 真菌涂层减少了一次性塑料的需求，这些塑料通常污染水体和土壤。由于其可生物降解性，它避免了在陆地和海洋生态系统中积累持久性废物。 其生产需要更少的能源，且不依赖化石燃料。该材料促进单一材料包装，便于回收，并减少废物的复杂性。 通过将防水保护直接整合到基材中，消除了难以回收的塑料层。这减少了处理厂的废物负担，并提高了堆肥的效率。 其天然和可食用的来源将释放有毒物质的风险降至最低。不需要含氟添加剂或持久性化学物质。这些特性使其成为食品行业的安全替代品。 迈向全球减少废物的又一步 菌丝体和纤维素的结合代表了一种具体策略，用于改变包装和涂层的生产方式。其简单性、低环境影响和易于工业适应使其成为一种有前途的解决方案。 如果达到商业规模，可能会显著减少塑料废物。这一进展反映了向生物过程启发的材料的范式转变。 自然提供了有效的机制来解决防水和耐久性挑战。负责任地利用它们为可持续产业开辟了新的视野。 通往减少污染的未来之路依赖于用良性材料替代有毒塑料的创新。该涂层表明，答案可能在于那些已经花费数百万年完善自身屏障的有机体。一个小型的技术，但对地球具有巨大的潜力。

阿根廷国家科学技术研究委员会（CONICET）的研究人员正在进行一项关键研究，以替代石油衍生的塑料为可生物降解的聚合物。 目标是“革命性地”改变阿根廷的农业食品工业。 该项目旨在用从自然资源中提取的可持续材料替代污染塑料。 该团队由María Guadalupe García领导，隶属于应用物理研究所“Dr. Jorge Andrés Zgrablich” (CONICET-UNSL)。 特别是，该团队开发了用于包装、农业覆盖物和其他传统上用聚乙烯制造的产品的可再生替代品。 从塑料到自然：CONICET开发的必要过渡 在过去的几十年里，包装行业采用了石油衍生的塑料，因为它们成本低、耐用且多功能。 然而，这些不可生物降解的材料产生了大量废物，污染环境。 因此，CONICET的研究专注于“从自然资源中获得的聚合物，这些资源是可再生的和可生物降解的”，García解释道。 此外，目标是这些“具有与我们今天在食品包装和农业食品生产行业中发现的塑料相同的功能”，García解释道。 这些天然聚合物存在于水果、植物细胞壁和某些动物结构中。 它们是高分子量的有机化合物，提供与传统塑料相似的特性，但没有负面的环境影响。 农业和食品中的具体应用 CONICET的膜和生物材料实验室（BIOMAT）为不同行业开发了具体解决方案： 活性包装和智能标签： 延长食品的保质期，无需化学防腐剂 消除对人工香料和色素的需求 减少食品链中污染塑料的使用 园艺用可生物降解覆盖物： 无需农药即可控制杂草 促进蔬菜的生长 自然降解，不留残留物 控制释放系统： 逐步施用的生物肥料 用于环境修复的可持续凝胶 用于工业水净化的过滤器 García还强调了一个额外的好处：“第一个重大好处是减少污染水平。” “另一方面，我们寻求的一个好处，例如，在食品包装中，有助于延长其保质期，而无需添加化学成分，”她补充道。 项目的历程和前景 CONICET BIOMAT于1983年由José Marchese创立，目前由CONICET的研究员Nelio Ariel Ochoa领导。 该团队从开发用于水净化的聚合物膜转向生物聚合物作为可持续替代品。 “我们最初是一个膜开发小组，开发用于水净化的聚合物膜、用于去除工业废水中有毒离子的膜，然后我们转向农业食品行业和生物聚合物，”García指出。 实验室汇集了来自不同学科的专业人士：化学家、食品工程师、生物化学家和分子生物学家。 这种专业的多样性使得能够从多个角度解决挑战。 该团队已经与FluidsControl公司签署了研发和许可协议，并与圣路易斯政府开展了技术联系项目，以解决社会脆弱性问题。 尽管仍需进行研究和开发，但García保持着清晰的愿景：“团队的宏伟目标是能够看到他们在实验室中开发的东西有一天应用于花园，尤其是在市场上”。 CONICET的倡议代表了向循环经济迈出的重要一步，用尊重地球自然循环的材料替代污染塑料。

一次在胡胡伊国立大学农学院(Unju)的农业生产转型大学技术课程中进行的实践经验在社交媒体上走红，展示了由学生和教师共同开发的“可食用生物塑料”的创作。 该产品由简单且环保的成分制成，引起了极大的兴趣和讨论，从学院的机构账户发布后，短短几小时内就获得了超过10.1万次观看。 想法的诞生 这个提议出现在由食品学家卡罗琳娜·辛格负责的包装、储存和分销课程中，学生们在可持续包装方面进行研究。负责实践的教师贝伦·卡塞雷斯向El Tribuno门户网站讲述了这一倡议源于好奇心： “我们看到了一个关于可食用生物塑料的视频，想：为什么我们不自己试试呢？由于课程涉及包装问题，学生们制作产品，我们决定尝试使用对地球无害的材料。” 创造“可食用生物塑料”的简单成分 通过使用无味明胶、可食用甘油和水，学生们成功制作出一张柔韧且可降解的薄膜，可以用来包裹食物。这次体验非常丰富：学生们提出了不同的变体，甚至考虑在未来的实验中加入天然色素和风味。 在蒂尔卡拉的一次职业推广活动中，演示在社交媒体上引起了巨大反响。评论中充满了惊讶、对味道的好奇以及关于实际用途的问题，这激励团队继续研究。 由Quebrada气候加速的过程 尽管项目处于初期阶段，但结果令人鼓舞。卡塞雷斯解释说，乌马瓦卡峡谷的干燥气候加速了材料的干燥： “仅仅40分钟后，我们就能看到薄膜将要形成的纹理，而通常这个过程需要24小时。” 教师强调，他们仍需进行降解、耐久性和保存的测试，但前景是光明的。 区域身份和当地生产者的贡献 创新不仅限于技术。许多学生是当地生产者，他们对地区自然资源的知识，如本地花卉和色素，做出了贡献。 “他们自己教会了我们很多。他们知道哪些植物能提供颜色，哪些产品可以利用，这激励我们思考用当地原材料制作具有区域身份的薄膜，”卡塞雷斯指出。 与工业塑料的比较 在展示期间，学生们将他们的创作与工业包装中最常见的塑料聚乙烯进行了比较，强调了这一提议的生态潜力。 这次体验还使蒂尔卡拉的职业生涯得以展示，并表明从胡胡伊可以产生可持续创新。 实践和可持续的教育 农业生产转型大学技术课程于2021年开始，旨在为农村生产增加附加值，培养能够参与可持续过程的技术人员。 其模式结合了理论和实践，交替进行虚拟和面对面的周次，方便生产者和农村企业家参与。目前，该课程也在阿布拉潘帕开设，采用75%虚拟和25%面对面的形式，扩大了其他地方学生的入学机会。 该课程已经有了首批毕业生，其中一些人正在与当地生产者合作，应用所学知识。 下一步和开放的招生 该项目将继续进行新的测试，以测量材料的降解、耐久性和当地成分的整合。此外，他们计划将知识应用于其他用途，如土壤覆盖物或新鲜食品的保护生物膜。 2026学年预注册已经在线开放至3月6日。现场注册将分两个阶段进行：2025年11月3日至12月16日和2026年2月3日至3月6日。 “我们希望更多的人敢于学习，从本地进行创新。这个课程证明了从胡胡伊也可以进行研究、创造和转型，尊重环境并为我们的资源感到自豪，”卡塞雷斯总结道。 封面照片：El Tribuno

Un grupo de investigadores del Shenzhen Institutes of Advanced Technology y la University of Electronic Science and Technology of China logró diseñar el primer...