以玉米澱粉、明膠合成可淨化水質、生物分解永續海綿迅速揪出塑膠微粒

THE MERIT TIMES

編譯／韋士塔 2023-10-21

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科學家使用明膠製作海綿，以淨化水質。圖／法新社、網路

專家建議在洗衣機中使用新型海綿，吸取塑膠微粒。圖／法新社、網路

海洋塑膠汙染嚴重傷害生態。圖／法新社、網路

科學家研發新型海綿，可清除海洋中的塑膠微粒。圖／法新社、網路

編譯／韋士塔

海綿是生活中隨處可見的工具，且歷史悠久；過去數千年來，人類使用乾燥的天然海綿來清潔、繪畫，或把海綿當成吸取水、蜂蜜等液體的容器，後來更出現人造海綿，同樣擁有海綿以細小孔洞捕獲微小顆粒的特性。

時至今日，海綿已被應用於去除水中汙染物，例如海上漏油的處理，科學家更嘗試使用不同的材料製造海綿，用來吸取水中的塑膠微粒。

塑膠微粒對人類健康及自然生態的危害日益嚴峻，也成為世界各地政府、科學家亟欲解決的棘手問題；2023年8月，中國大陸科學家在Science Direct科學資料庫平台發表研究報告，公布他們開發的合成海綿。

研究團隊指出，這種海綿的主要材料是玉米澱粉、明膠，具有強大的吸附力，能短時間清除液體中的塑膠微粒。

研究人員表示，他們把各種尺寸的塑膠微粒摻入海水、自來水、食物湯汁等液體，進行測試後發現，新型海綿可吸除液體中的奈米塑膠微粒，把這些顆粒固定在海綿結構的孔洞；清除汙染物的效果會因液體的酸鹼度及塑膠微粒的濃度有所不同，最理想的狀況下，新型海綿能把液體中90%的塑膠微粒清除。

新型海綿的另一個優點，是在使用壽命結束後可生物分解，不會對環境造成額外負擔；此外，海綿的重量極輕，運輸方面相當便利，避免產生多餘的碳排放。

研究團隊成員、中國海洋大學（OUC）的材料化學家王國慶教授表示，新型海綿的材料配方可以調整，在混合澱粉與明膠的過程，溫度的改變可影響海綿孔洞的數量及大小；也因此，使用新材料製作的海綿可滿足各種用途。未來，這種海綿若能商業化並大規模生產，可望應用於廢水處理場，過濾水中的塑膠微粒，也能在食品生產設施使用，淨化水質。

瑞士蘇黎世應用科學大學（Zurich University of Applied Sciences）的化學家歐德哈特（Christian Adlhart），贊成使用新型海綿；他曾嘗試製造可在洗衣機吸取塑膠微粒的海綿。

他表示，這種創新的海綿可在洗衣機使用，直接攔截衣物含有的塑膠微粒；目前已有研究發現，合成纖維衣物的塑膠微粒會在洗滌過程脫落，並隨著管道排入廢水處理場或直接流入河川，最終進入海洋，成為海洋塑膠汙染的重大來源。

歐德哈特對大陸科學家的研究成果樂觀其成，但他表示，以這些材料生產海綿，未來可能面臨原料不足的挑戰，因為澱粉、明膠是重要的食品原料，海綿製造商必須確保原料供應充足，這可能導致成本升高。

此外，澱粉、明膠雖然都是可生物降解材料，但王國慶教授及研究團隊開發的海綿仍須使用甲醛；研究團隊正研究如何避免使用這種劇毒化合物，以製造出完全環保的海綿。

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