一種由回收廢物製成的新型塑料在不到一年的時間內就會降解。這種物質可以以生態友好的方式製造和分解。特別適合用來生產一次性產品，其名稱為聚羥基丁酸酯。這種創新材料可以通過弗勞恩霍夫生產系統和設計技術研究所IPK及其合作夥伴開發的新工藝進行工業規模生產。

日常生活中沒有塑料是很難想像的。塑料在包裝和消費品中佔有重要地位，在汽車和醫療工程等工業應用中也是不可或缺的。從化石資源中再利用和回收塑料的做法並不常見。此外，它們會在未來很長一段時間內污染環境。漂浮在海洋上的大塊塑料垃圾證明了它們的污染能力。塑料瓶和塑料袋毀壞了海灘，在許多地方還污染了整片土地。

鑑於塑料在世界各地的大量使用，迫切需要製定全球回收戰略。越來越多的國家政府正在採取禁止措施，以遏制塑料廢物的膨脹。目前還沒有找到大規模替代化石塑料的可行方案。正因如此，德國聯邦教育與研究部（BMBF）與弗勞恩霍夫IPK、柏林工業大學生物工藝技術系、地區工業夥伴以及來自馬來西亞、哥倫比亞和美國的國際研究夥伴密切合作，發起了”國際生物經濟”（Bioökonomie International）研究計劃。這些研究人員正在開發一種製造聚合物的方法，而不需要動用礦物油、棕櫚油和菜籽油等優質資源，因為這些資源的生產對環境非常不利。

弗勞恩霍夫IPK團隊開發了這種注塑工具，以復制由聚羥基丁酸酯製成的原型部件。資料來源：Fraunhofer-Gesellschaft

一種類似於聚丙烯的新型塑料

這種新工藝將工業剩餘物，如含有大量礦物質殘留的廢油脂轉化為聚羥基丁酸鹽（PHB）。微生物可以在特殊的發酵過程中代謝這些殘留物。它們將PHB存放在細胞中以儲存能量。”一旦塑料從細胞中溶解出來，它仍然不能用於工業用途，因為硬化過程需要的時間太長了，”弗勞恩霍夫IPK的微生產技術部門負責人Christoph Hein說。在後期生產階段，原材料必須與下游的化學添加劑混合。例如，研究團隊調整了塑化和加工參數，以縮短再結晶時間，以適應工業加工的時間。結果這種生物聚合物的性能與聚丙烯相似。但與PP不同的是，這種塑料在6到12個月內就會完全降解。

在這種生產塑料的方法中，微生物在生物技術過程中合成了整個聚合物。”為此，我們將廢棄脂肪等生物殘留物轉化為可投入技術使用的聚酯，”Hein說。研究人員和他的團隊選擇了用分子方法進行基因改造的微生物作為生物催化劑。在化學純化過程和廣泛優化的材料的幫助下，他們已經能夠開發出滿足技術塑料需求的新型材料系列。

這種新工藝不僅完全摒棄了以石油為基礎的合成成分，而且還實現了綠色塑料替代。自然產生的微生物可以分解這些新開發的塑料，因此它們不需要受到工業堆肥廠降解物質的特殊條件的影響。它們為製造和降解一次性產品和其他一次性物品提供了一個生態友好的替代方案。

該工藝還適合於生產高質量的塑料部件，用於某些技術應用和使用期。這類產品的規格要求較高。它們可能必須表現出特定的幾何公差和表面質量，或者是高精度的可複制性。研究人員開發了高度專業化的複制工藝來滿足這些要求。