減塑分解突破！中山大學研發環保塑膠創新製備技術得獎

中山大學研發環保塑膠的創新制備方法，製備出可於一般條件下自行分解的環保生物塑膠，於2023日本JDIE真夏設計創意暨發明展中摘金。圖／中山大學提供

中山大學環境工程研究所副教授張耿崚帶領團隊，研發環保塑膠的創新制備方法，將酵素均勻分佈於聚L-乳酸結構中，製備出可於一般條件下自行分解的環保生物塑膠，爲創新減塑與永續發展另闢蹊徑。這項研究成果在2023日本JDIE真夏設計創意暨發明展中一舉摘金，並奪下羅馬尼亞特別獎。

張耿崚表示，相較於傳統化石原料生產的塑膠製品，聚L-乳酸（PLA）擁有更佳的物理、化學及機械特性，併兼具生物相容性與生物可分解性等優勢，成爲目前最有發展潛力的生物可分解塑膠之一。研究團隊將酵素結合PLA生物塑膠，改善了目前須在特定條件下才能完全被微生物分解的侷限，在一般環境中即可加速生物自行分解，提升環保塑膠應用推展的可能性。

張耿崚指出，傳統塑膠不僅消耗地球能源，也會加劇環境污染，除限制一般塑膠使用外，亟需開發可替代傳統塑膠的材料。PLA在常溫環境中，會如同傳統塑膠長時間存在，不易分解，必須在攝氏58度、倚賴工業堆肥菌羣足夠等特定條件下，才能發揮其生物可分解特性，導致許多國家使用PLA的意願不高。爲改善此問題，研究團隊聚焦系統化控制並加速環保生物塑膠的分解速度，提出一套創新有效的製備方法，讓環保塑膠使用率更加普及。

研究團隊首先使用特殊溶劑與酵素溶液在室溫下攪拌2小時，製作出包埋酵素的PLA薄膜，再將薄膜置於60℃和每分鐘100轉速的培養箱中，與酵素溶液反應。結果顯示相較於在反應溶液中額外添加酵素的PLA薄膜，含有酵素的PLA樣品在濃度0.1%與濃度1.0%酵素溶液中的分解效率更好；在濃度5.0%酵素溶液中，分解效果在21天后可達到74%。

張耿峻表示，含有酵素的PLA薄膜在反應21天后，仍能保持其分解能力，證明以酵素結合生物塑膠具有更多生物自行分解應用的潛在可能性。

中山大學研發環保塑膠的創新制備方法，製備出可於一般條件下自行分解的環保生物塑膠，於2023日本JDIE真夏設計創意暨發明展中摘金。圖／中山大學提供