- 科技報導
文章專區
2018-12-01中正學生團隊研發新材料 紙杯淋膜可望被生物降解
444 期
Author 作者
編輯部
【本刊訊】人手一杯手搖飲，可說是臺灣的日常景象，然而每年所消耗的紙杯數也一度高達10.7億。這些一次性的紙杯或便當盒，內部多有一層不可被分解的塑膠淋膜，這也讓紙杯難以被回收、衍生環境污染問題。因此，中正大學學生組成跨領域團隊，利用基因工程技術研究具防水、耐熱及可分解等特性的新興材料──類木質素，盼取代一般塑膠淋膜，日前更赴美參加國際遺傳工程機械設計競賽（International Genetically Engineered Machine Competition, iGEM），並以產品設計與創新應用獲肯定，勇奪金牌。
團隊成員顧賀鈞表示，每日一杯飲料在臺灣已成常態，加上政府推動限塑政策，故團隊欲了解紙容器淋膜在自然界的堆積情形。許多人以為紙杯或便當盒能100％被回收，事實不然；由於紙杯內部還有一層由薄蠟或塑膠提煉的防水淋膜，故在回收時仍須額外分離淋膜再個別處理。團隊成員董元琪也表示，紙杯與淋膜分離的程序繁複、成本較高，目前這項分離技術在臺灣僅一家公司有做；而部分資源回收商的拒收情形，間接導致坊間誤傳紙杯、便當盒已不用回收，使得回收率僅25％。未經回收的容器送進垃圾場後，附著在上面的塑膠淋膜焚燒後會產生戴奧辛等空氣污染，埋在土壤也要上百年才能自行分解，進而影響土壤永續利用。
要如何做出既可防水、耐高溫，又能100％可分解的材料呢？團隊成員蕭喬指出，存在於植物木質部的木質素（lignin）可被真菌分解，團隊認為這是可行的方法，便花時間大量閱讀有關合成木質素的論文。過程中，團隊發現歐洲雲杉（Picea abies）、火炬松（Pinus taeda）是木質素研究的物種之一，因此特別選用這些物種的過氧化物酶、漆酶基因，並放入嗜甲醇酵母菌中產生酵素，這些酵素再與形成木質素的單體「松柏醇（C_10H_12O_3）」反應，最後做出類木質素材料。團隊所研發的類木質素材料能被枯草桿菌完全分解，未來可用來做成紙容器內層的防水淋膜；而材料被真菌大量分解時所產生的甲烷等溫室氣體，也可望作為燃料或發電等使用。
該研發耗時1年，中正團隊在過程中不僅接受紮實的生物實驗基礎操作訓練，也參與淨灘、走進回收場了解塑膠製品對環境的影響，更在暑假密集進行實驗工作。對於此次的研發成果，中正校方表示目前學生團隊正計畫補足相關後續實驗以優化產品，且很快可將這項研究成果申請專利，也期待未來能與相關業者產學合作，為紙容器環保材料開闢一條新路。
新聞來源
〈紙容器環保材料新革命 中正大學學生赴美iGEM基因工程競賽首摘金〉，中正大學，2018年11月14日。