2024-01-16 | 環境資訊協會

人選之人新塑命：生物可分解塑膠新未來在海藻？

共同企劃：低碳生活部落格、環境資訊中心；文：王怡棻（台達基金會低碳生活部落格寫手）

前陣子《人選之人─造浪者》影集在台灣大受歡迎，影集的其中一個故事軸線聚焦在虛構的生物可分解塑膠「BPL」及其引發的爭議。回歸到現實生活，曾為新興材料的生物可分解塑膠PLA，也因為難以回收的困境，政府宣布將於今年8月率先禁用PLA材質的免洗餐具。不禁讓人思索，未來世代還有哪些替代塑膠製品的可能。

每年全世界製造超過2億噸塑膠垃圾，因為難以分解，進入土地、流入海洋後造成各式各樣的污染。標榜「生物可分解」的PLA（聚乳酸）塑膠，一度被業者視為減塑的良方。環保署卻公告從今年8月起，包括便利商店、連鎖速食店、超級市場、百貨公司、購物中心等八大場所，不能提供PLA材質的免洗餐具。

原因就在於，PLA必須在特定的工業堆肥環境才能分解，台灣欠缺適合的處理設備，加上無法進入既有的回收體系，反而讓原本的回收分類混淆，造成更大的問題。

可食用的海藻塑膠

淘汰塑膠是一條漫長的道路，雖然完美的替代品尚未出現，但在大環境的驅動下，不斷有團隊嘗試開發不同的素材。其中最具潛力的替代原料，非海藻莫屬。原因在於海藻不僅天然、容易分解，而且成本非常低。

倫敦的環保新創公司Notpla商務總監凱伊（Tristan Kaye）表示，「它不用農田、不需要淡水、不仰賴肥料、無需太多人為干預。在海裡自然生長即可」，而且海藻的量之大，幾乎是取之不盡。

海藻成為替代塑膠的解方之一。圖片來源：Unsplash

Notpla探索了海藻取代塑膠的各種可能一一包括以海藻為塗料的外送餐盒、用來包裝食品或化妝品的海藻薄膜，以及提供由海藻製成，能夠裝水、酒或果汁的小囊袋。海藻袋就像包牛奶糖的糯米紙一樣，無味可食用，就算進入自然環境，也只要幾週就能分解。

除了Notpla之外，包括德國生技公司onefıve、澳洲新創公司Uluu、芬蘭的ObO等公司，都是以海藻為原料製作替代塑膠。旨在尋找塑膠薄膜替代方案的「Tom Ford塑膠創新獎」（Tom Ford Plastic Innovation Prize），今年三個獲獎者也全都採用海藻來製造生物塑膠。

市場也日益接受海藻替代塑膠製品，2019年的倫敦馬拉松主辦單位，並沒有在終點線為選手準備傳統瓶裝水，而是以海藻製成的可食用水球膠囊。此舉不僅減少20萬個塑膠水瓶，也為選手帶來別開生面的體驗。

「負碳」的甲烷塑膠

另一個成功進入市場的塑膠替代產品Aircarbon，是以溫室氣體甲烷與空氣為原料，藉海洋微生物發酵的過程，將原料固化成類似塑膠的天然聚合物。

甲烷固化的基礎科學存在已久，但一直未能商業化。直到生物科技公司Newlight Technologies花了10年時間找出提升生產效率的生物催化劑，才讓「甲烷塑膠」順利問世，命名為Aircarbon。

Newlight 和天然氣公司CNX合作，透過CNX的設施捕捉甲烷，用以生產Aircarbon。圖片來源：Newlight

用Aircarbon製成的產品可以在家庭堆肥，或在海洋與土壤中降解，更重要的是，因為生產過程捕獲了本來會被釋放的溫室氣體，成為不折不扣的「負碳」產品。根據英國組織碳信託（Carbon Trust）的計算，每生產一公斤的Aircarbon，就能吸收88公斤的二氧化碳當量。

白色顆粒狀的Aircarbon能被熔化、純化與壓模，製程與塑膠相當類似，因此用途廣泛，不但能製造如叉子、湯匙、吸管等一次性使用的餐具，也能生產耐用的旅行箱、太陽眼鏡、手提包，甚至作為皮革替代品。如今包括美國漢堡連鎖店Shake Shack、運動用品大廠Nike都是Newlight的客戶。

「如果你真的想對環境產生巨大影響，你必須關注性能、關注價格、關注規模化的能力」Newlight執行長赫瑞瑪（Mark Herrema）表示，「否則就只是個『好主意』，卻難以實現。」

蕈類做成減震材料與防彈衣

除了海藻與甲烷，包括甘蔗、洋蔥皮、竹子、馬鈴薯，乃至大麻，都有研究機構嘗試做成塑膠替代品，最新發表在《科學進展》（Science Advances）上的研究，則是把木蹄層孔菌（Fomes fomentarius），視為取代塑膠的明日之星。

木蹄層孔菌普遍存在於北半球，主要寄生在樺樹與腐爛枯木上，因為堅韌耐燒，自古遊牧民族就把它當火種來用。芬蘭科技研究院（VTT Technical Research Centre）卻發現超越火種的可能性。

最新發表在《科學進展》（Science Advances）上的研究，則是把木蹄層孔菌（Fomes fomentarius），視為取代塑膠的明日之星。圖片來源：Wikipedia

木蹄層孔菌的特別之處在於有三層結構，每層都有不同的特性及用途。研究的共同作者、芬蘭科技研究院資深科學家穆罕默迪（Pezhman Mohammadi）表示，木蹄層孔菌外殼堅固，可以用來製造擋風玻璃的抗衝擊塗層，或是美式足球頭盔等運動裝備的減震材料；中間層柔軟，觸感良好，可以做成仿皮革製品；第三層則有著類似木材的結構。

「木蹄層孔菌有望成為一種堅固、輕盈且永續的高性能材料，」穆罕默迪表示，從隔熱隔音材料、飛機外殼、耳機零件到防彈衣，都是木蹄層孔菌可以取代傳統塑膠的方向。但他也不諱言，就如任何一項剛起步的技術一樣，木蹄層孔菌的潛力還要數年的研發才能完全實現。