石油基塑料发明至今只有100多年, 但其解周期长达300-500年. 传统塑料造成严重的白色污染问题, 给地球环境带来巨大负担. 而生物塑料, 即PHA(聚羟基脂肪酸酯)的材料学性质与传统石化塑料相似, 可以在50%以上石油基塑料应用领域发挥替代作用, 完全可以用来做成塑料袋, 塑料餐具, 塑料瓶等等.
更重要的是, 生物塑料降解很快, 在土壤中3-6个月内就能降解, 同时其他微生物吃掉这种生物塑料以后还能繁殖得更快, 会让土地变得更加肥沃.
然而, 目前全球仅聚乙烯和聚丙烯两种最普通的石油基塑料, 年产能就有13000-14000万吨. PHA年产能只有5万吨左右, 产量只是石油基塑料的一个零头.
关键原因是成本. 塑料太便宜, 生产工艺太成熟, 使用量太大. 据分析, 按目前工艺生产的生物塑料(PHA)的价格, 大约在普通聚乙烯和聚丙烯的3倍至10倍.
所以, 要使生物塑料普及, 就必须把成本降下来, 也即 '如何便宜地把某些微生物养肥' .
清华大学 '生命科学学院' , '长江学者' 特聘教授陈国强老师领衔一支年轻团队, 找到合适好养的菌种, 并用新兴的 '合成生物学' 技术, 重构PHA生产过程, 实现生产总成本比现有技术降低一半, 走在了世界的最前列.
目前, 他们已成功完成为期8个月的生物塑料新技术工业化中试, 将在2018年开始5-10万吨规模的量产.
目前, PHA粒料已经被应用于可降解农膜, 一次性的木粉共混及纯PHA餐具, 彩色3D打印丝, 电纺纤维, 购物袋等终端产品:
PHA还被发现有很好的医用价值, 它有很好的生物相容性, PHA中的P4HB已经作为手术缝线,在美国批准进入了临床, 被看好用于开发软骨修复材料, 神经导管, 人工食道等.