惡臭的糞便能變成日常生活中需要的物品嗎,?這不是科幻小說,,而是真真切切地被一群大學(xué)剛畢業(yè)的美國年輕創(chuàng)業(yè)者們實(shí)現(xiàn)了的,。這個(gè)設(shè)想聽上去難以置信,,但細(xì)細(xì)研究之后,卻讓人不得不欽佩它創(chuàng)意的絕妙之處,。這些年輕的創(chuàng)業(yè)者們用微生物消化有機(jī)肥料中的碳,,把它轉(zhuǎn)變?yōu)樗芰系脑稀_@種原料制成的塑料產(chǎn)品被丟棄之后,,經(jīng)過一年左右的時(shí)間就可以降解,。這樣一來,不僅解決了糞便處理問題,,還能降低塑料對環(huán)境的污染,,同時(shí)也降低了塑料制品對石油的依賴性。
這個(gè)“變糞為寶”的設(shè)想,,是由位于美國加州首府薩克拉門托的一個(gè)新建的小公司提出的,。公司名為微麥德斯(Micromidas),6名主要成員均為加州大學(xué)戴維斯分校本科畢業(yè),。其中4位畢業(yè)于化學(xué)系,一位畢業(yè)于微生物系,,還有一位畢業(yè)于建筑及環(huán)境系,。微麥德斯的首席執(zhí)行官約翰·比塞爾(JohnBissell)在校期間,便完成了學(xué)校的綠色科技企業(yè)家培訓(xùn)以及其他多個(gè)高級(jí)企業(yè)家培訓(xùn)項(xiàng)目,。成立公司獲得種子基金后,,他又帶領(lǐng)公司參加各種比賽,宣傳公司的理念,,并贏得了從地方性到全國性的多種綠色科技獎(jiǎng)項(xiàng),。在微麥德斯,“綠色科技”不僅僅是一個(gè)口號(hào),,而是作為公司的基石和發(fā)展目標(biāo),。
讓各種微生物分工合作
人們知道,許多微生物是以糞便為食的,,這是一個(gè)自然發(fā)生的過程,。把糞便變成塑料原料的關(guān)鍵,是如何選擇適合的微生物,,合理地利用這一自然過程,。按照微麥德斯首席執(zhí)行官約翰·比塞爾的話說,“我們不是用當(dāng)今流行的的基因改良技術(shù),,制造出‘喬丹’式的超強(qiáng)隊(duì)員,;而是組建一個(gè)隊(duì)伍,利用戰(zhàn)術(shù)配合來解決問題,。”讓不同種類的微生物分工合作,,吃下去的是最臟最臭的民用污水,,產(chǎn)生出來的卻是無污染的塑料原料。單一的轉(zhuǎn)基因細(xì)菌,,需要在嚴(yán)格控制的穩(wěn)定環(huán)境下才能生存,,這就需要配制昂貴的食材。而微麥德斯培植的細(xì)菌群落,,可以在各種惡劣環(huán)境下生存,,能夠抵抗多種微生物的侵襲,只要用源源不斷的生活廢料,,便完全可以喂飽它們,。
據(jù)微麥德斯官方網(wǎng)站介紹,這個(gè)微生物群落可消化吸收有機(jī)肥料中的碳,,將它們轉(zhuǎn)化成聚羥基脂肪酸酯(PHA),,作為“肥肉”儲(chǔ)存在“體”內(nèi)。聚羥基脂肪酸酯是很多微生物均可合成的一種細(xì)胞內(nèi)聚酯——一種天然的高分子生物材料,,也是一種由各種亞基(組成蛋白質(zhì)四級(jí)結(jié)構(gòu)最小的共價(jià)單位)聚合而成的多元酯,。有150余種已知的亞基可以聚合成PHA。通過改變PHA分子中鍵的位置和亞基的種類,,用PHA制成的塑料就可以有不同的硬度和彈力,。所有的PHA也有共性,那就是耐高溫,、抗紫外線,、防水、隔氣,,這些性能使得這種材料在很多領(lǐng)域中都有應(yīng)用價(jià)值,。
當(dāng)今常見的PHA通常是聚羥基丁酸酯(PHB)和聚羥戊酸酯(PHV)的組合。當(dāng)這兩種物質(zhì)比例恰當(dāng)?shù)臅r(shí)候,,屬性就很接近聚丙烯(PP),。聚丙烯現(xiàn)廣泛應(yīng)用于包括家用器皿在內(nèi)的各種容器、汽車配件等,。并且,,以聚丙烯為原料進(jìn)行生產(chǎn)的設(shè)備多可不經(jīng)過改造,直接以聚羥基脂肪酸酯為原料進(jìn)行生產(chǎn),。也就是說,,這種由糞便轉(zhuǎn)化而來的塑料,很容易就可以用于生產(chǎn),。
植入人體后也可被降解
這種塑料制品不僅能在被丟棄之后在垃圾場降解,,植入人體后也可以被降解,而且無毒副作用,,也不會(huì)產(chǎn)生發(fā)炎等排斥現(xiàn)象,,這就使得這種塑料在生物醫(yī)療上有很大的應(yīng)用前景,,比如可以制成可吸收醫(yī)用縫合線,以及免拆除的臨時(shí)支架或?qū)Ч艿取?/p>
這種PHA制成的塑料,,降解時(shí)間平均為一年半,。若是放在貨架上或柜櫥里,可以儲(chǔ)存更長時(shí)間,。但若是把它們丟到垃圾填埋地,、混合肥料堆甚至是海洋里,便會(huì)很快降解,,且不留任何有害物質(zhì),。據(jù)統(tǒng)計(jì),在北太平洋海域中就漂浮著一億噸不可降解的塑料,,危害著海洋生物,,破壞了食物鏈。應(yīng)用這一新科技,,便有望大大降低塑料對環(huán)境的損害,。
環(huán)保與效益的完美統(tǒng)一
傳統(tǒng)的糞便處理方式主要是焚化或化學(xué)處理,這些方法成本高,,并會(huì)將有機(jī)碳元素轉(zhuǎn)化為大量二氧化碳釋放到大氣中,,加重溫室效應(yīng)。傳統(tǒng)的塑料從石油中提煉而來,,把有限的石油轉(zhuǎn)化為不可降解的白色垃圾,危害環(huán)境,。而這一創(chuàng)新科技一箭雙雕,,巧妙利用自然界中的微生物轉(zhuǎn)化,“變糞為寶”,,在減少污染的同時(shí)又產(chǎn)生了經(jīng)濟(jì)效益,。
雖然現(xiàn)在這家公司還處于起步試行階段,每天僅可以處理幾噸的糞便淤泥,,只產(chǎn)生幾十公斤的塑料原料,,但該公司已經(jīng)獲得鼓勵(lì)在水資源領(lǐng)域進(jìn)行創(chuàng)新的“狩獵女神項(xiàng)目”、2010年“水資源創(chuàng)新領(lǐng)導(dǎo)”等獎(jiǎng)項(xiàng),,并獲得了一定的投資,。
人們有理由希望這項(xiàng)技術(shù)可以被廣泛采納和使用,也希望這樣對環(huán)境友好的商業(yè)創(chuàng)意層出不窮,,證明環(huán)保與效益并不一定背道而馳,。通過智慧地創(chuàng)新,環(huán)保與效益也可以完美統(tǒng)一,。(生物谷Bioon.com)