紙容器環保材料新革命 中正大學學生赴美參賽摘金

記者謝敏政/嘉義報導 2018-11-15 06:00

紙容器環保材料新革命,中正大學學生赴美參賽首摘金

台灣人愛喝手搖茶飲,年消耗的紙杯數量曾高達10.7億個。然而這些紙杯或便當盒內都有一層不可被分解的塑膠淋膜,使得紙杯難以回收,衍生環境污染問題。中正大學16位學生組成跨領域團隊,利用基因工程技術研究具有防水、耐熱及可分解等特性的「類木質素」新興材料,可望取代一般塑膠淋膜。日前中正團隊更赴美參加國際遺傳工程機械設計競賽(iGEM),其產品設計與創新應用受到評審肯定,勇奪金牌。


「市面上目前並沒有可以被完全分解的一次性器皿!」中正大學團隊成員顧賀鈞說:「滿多人幾乎每天都會喝上一杯飲料,政府又推限塑政策,我們想改善紙容器淋膜堆積在自然界的情形。」顧賀鈞提到,大多人以為紙杯或便當盒能百分之百回收,事實上,紙杯內部還有一層由薄蠟或塑膠提煉的防水淋膜,能防水、耐高溫卻無法被自然分解,回收紙杯時還得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,目前台灣僅一家公司有這項分離技術,甚至有部分資源回收商拒收,導致坊間誤傳紙杯、便當盒已不用回收,造成回收率只有25%。這些紙容器不被回收,只好通通送進垃圾場,而紙容器內的塑膠淋膜在焚燒後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,影響土壤永續利用。


「要做防水、耐高溫又百分之百可分解的材料,我們認為木質素是可行的方法。」團隊成員蕭喬說,木質素存在於植物木質部,是可被真菌分解的天然材質。中正團隊花時間大量閱讀有關合成木質素的國外論文,注意到歐洲雲杉、火炬松是木質素研究的物種之一,因此特別選用歐洲雲杉、火炬松等物種的過氧化物酶、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」反應,做出類木質素材料。


蕭喬指出,根據文獻資料,團隊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,而類木質素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。


「國際遺傳工程機器設計競賽」是美國麻省理工學院主辦的全球高等級合成生物學競賽,參賽學生須利用合成生物學解決生活常見問題。中正大學「CCU Taiwan」團隊是由理工、社會科學、管理等學院共16位學生組成,指導教師囊括生醫系、化工系、語言所、電機系、機械系、資工系等系所。


在一年多的研發過程中,中正團隊不僅接受紮實的生物實驗基礎操作訓練,也參與淨灘活動、走進回收場瞭解塑膠製品對環境的影響,更在暑假密集進行實驗工作,有時還得睡在研究室。而中正研究成果也受到評審青睞,從全球340組隊伍中拿下金牌,甚至入選最佳新應用項目、最佳產品設計。中正校方表示,目前學生團隊計畫正努力補足相關後續實驗,藉此優化產品,且很快可將這項研究成果申請專利,盼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。


 

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