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环保黑科技?蘑菇能将塑料降解当成零食吃掉

北极蚊子 2019-8-6 15:02

在遥远的太平洋上有个巨大的垃圾带,它的范围每年都在扩大,而且其中超过90%的塑料垃圾都没有被回收。而在我们的日常生活中,塑料垃圾同样让人困扰不堪,显然塑料已经成为我们不得不认真对待的大问题。

图:Fungi Mutarium设备上的真菌(白色蓬松物质)可以在琼脂杯内生长,并降解塑料(中间的黑色/灰色物质)

据估计,我们现在的海洋中有1.5亿吨塑料。到2050年,海洋中的塑料垃圾数量将超过鱼类。而每批新的垃圾化合物都存在这样的问题,即塑料因其耐用性和抗自然降解性而臭名昭著。

惊人发现

多年来,科学家们始终在寻找处理塑料垃圾的办法,不起眼儿的蘑菇正进入他们的视线。

2011年,耶鲁大学的学生们因为在厄瓜多尔发现了名为Pestalotiopsis microspora的真菌而登上头条新闻。这种真菌能够消化和分解聚氨酯塑料,即使在没有空气(厌氧)的环境中也是如此,这甚至能让其在垃圾填埋场的底部发挥作用。

尽管领导这次研究之旅的教授告诫人们,短期内不要对这项发现抱有太大的期望,但不可否认的是,用一种更快、更清洁、无副作用、更自然的方法处理塑料垃圾,这种想法颇具吸引力。

几年后,LIVIN Studio的设计师凯瑟琳娜·昂格尔(Katharina Unger)与乌得勒支大学微生物系合作,推出了名为Fungi Mutarium的项目。

他们使用了两种十分常见的食用蘑菇的菌丝(即蘑菇的线状营养部分),包括平菇和裂叶菌。在几个月的时间里,真菌完全降解了塑料碎片,同时在可食用琼脂的荚果周围正常生长。显然,塑料成了菌丝体的零食。

其他研究人员也在继续研究这个问题。2017年,世界农林中心的科学家塞隆恩·克汉(Sehroon Khan)及其研究团队,在巴基斯坦伊斯兰堡的垃圾填埋场发现了另一种能降解塑料的真菌,即Aspergillus tubingensis。

这种真菌能在两个月中在聚酯聚氨酯(PU)内大批生长,并将其分解成小块。PU经常以包装泡沫的形式出现,充当微波炉或新电视的缓冲物。

研究进展

乌得勒支大学仍在继续研究,世界各地的科学家也在继续发现可以降解不同塑料的不同菌种。自2017年以来,仅克汉及其团队就发现了大约50多个菌种。目前,他们正在努力为每种真菌找到最佳的温度和环境条件,使其发挥作用。

他们最大的问题可能是创新科学研究中最常见的障碍,即缺少资金。克汉说:“我们正在大规模开发这些东西,但需要大量资金才能真正应用于处理塑料垃圾。”他们计划很快申请一项专利,并发表三篇有关他们最新研究的新文章,这可能有助于提高人们的兴趣,并获得更多的资助。

克汉的团队目前正在研究塑料的分解过程,但是想要继续研究昂格尔的可食用最终产品模型的研究人员,还需要弄清楚如何有效而恰当地准备塑料输入。

昂格尔说:“真菌对细菌的感染很敏感,因为这可能会把它变成破坏性的霉菌。这对工业化来说是个巨大挑战,毕竟这个过程需要对材料进行杀菌,并使真菌具有抵抗力,且生长速度更快,以便进行商业化生产。”

未来挑战

无论是可汉以塑料为食的真菌,还是Fungi Mutarium中的可食用琼脂荚,最大的问题还是如何扩大规模。

这两个项目都只用了几个月的时间来完全降解少量塑料。这比塑料的正常降解所需时间短得多,但仍不足以跟上全球塑料生产的步伐。那么,有没有一种方法可以让真菌更高效地工作?

我们还需要弄清楚这些“塑料回收商”将被安置在哪里。个人是否可以保留一小堆儿类似于堆肥的东西,用自己的塑料喂养并收获蘑菇?亦或者这种方式是否可以替代当地的回收中心?

尽管现在只有这几个小实验可供参考。但总的来说,它们预示着废物处理的美好未来:菌丝体大军静静地、有条不紊地咀嚼着我们的塑料袋和泡沫咖啡杯,甚至有可能在这个过程中创造出一种新的食物来源。将来,我们或许可以将塑料垃圾当食物吃掉。

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