在你的印象里，玉米、紅薯、高粱是不是跟奧運(yùn)會(huì)八竿子打不著關(guān)系？但你可曾想過(guò)，運(yùn)動(dòng)員的飯碗其實(shí)是玉米、紅薯、高粱做成的呢。

2022年的冬奧會(huì)，我們國(guó)家就使用了可降解材料——聚乳酸（PLA）來(lái)制作運(yùn)動(dòng)員的餐盒、餐具。這個(gè)可降解材料就是來(lái)源于我們平時(shí)見(jiàn)到的玉米、紅薯、高粱這些生物質(zhì)。在之前，我們使用的塑料餐盤(pán)來(lái)源于石油，可是我們現(xiàn)在為什么不用石油塑料來(lái)給運(yùn)動(dòng)員做餐盒呢？清華大學(xué)核能與新能源技術(shù)研究院李十中教授將給我們一個(gè)很好的解答。?

為什么用生物質(zhì)代替石油

• 政策號(hào)召減少化石能源使用

我國(guó)提出了“雙碳達(dá)峰”的政策，2030年碳達(dá)峰，2060年碳中和。為了響應(yīng)號(hào)召，我們?cè)?022年的冬奧會(huì)上，讓運(yùn)動(dòng)員使用的餐盒、餐具都用可降解的聚乳酸材料制作，也讓聚乳酸材料走進(jìn)大家的視野里。

至于化石能源，我們要提倡少用，特別是少用石油。因?yàn)槭透禾坎灰粯?，煤炭現(xiàn)在主要用來(lái)發(fā)電，但是電可以用風(fēng)能、太陽(yáng)能、地?zé)崮?、海洋能，波浪能、核能都可以解決。

除了車(chē)上用的汽柴油、航空用的油，海洋船用的油，石油還是三大合成材料（塑料、橡膠還有化纖）來(lái)源。想要制成這些合成材料必須要有一個(gè)物質(zhì)性的原料替代石油來(lái)生產(chǎn)這些三大合成材料，生產(chǎn)我們急需的這些燃料。

目前來(lái)講，只有生物質(zhì)是最現(xiàn)實(shí)的，因?yàn)槿祟?lèi)發(fā)展最早的能源，就是生物能源。

• 生物質(zhì)能具有良好的環(huán)保性和安全性

生物質(zhì)能2020年全球的產(chǎn)量是2100萬(wàn)噸，基本所有用的東西都可以用從生物質(zhì)來(lái)替代。如，乙醇不僅減少了石油的消耗，而且燃燒乙醇排放的顆粒物是汽油的1/10，這在很大程度上緩解了霧霾帶來(lái)的環(huán)境污染。

我們要用生物質(zhì)來(lái)切實(shí)保護(hù)我們的飲食安全，例如外賣(mài)餐盒，急需把它換成可生物降解材料。目前，我們尋找到了由農(nóng)作物制成的聚乳酸可降解材料，但是這些農(nóng)作物是怎么變成聚乳酸的呢？

首先將農(nóng)作物進(jìn)行預(yù)處理，從中提取出來(lái)淀粉，然后我們將淀粉進(jìn)一步處理，將這些淀粉分解成糖的最小單位——葡萄糖。然后將這些葡萄糖加入特定菌種進(jìn)行發(fā)酵（類(lèi)似啤酒發(fā)酵），得到高純度的乳酸（酸奶里經(jīng)常能見(jiàn)到），將一個(gè)一個(gè)乳酸手拉手連接起來(lái)形成了聚乳酸，我們將得到的聚乳酸進(jìn)行加工修飾，它就搖身一變，從我們常見(jiàn)的農(nóng)作物變成了運(yùn)動(dòng)員手里的餐盒。

我們運(yùn)動(dòng)員用的聚乳酸餐盒，就是很好的生物質(zhì)可降解塑料。因?yàn)榫廴樗崾侨樗峋酆隙傻母叻肿?，它的單體就是乳酸，更通俗一點(diǎn)就是喝的酸奶里邊的乳酸。實(shí)際上運(yùn)動(dòng)員用的餐盒就是我們平常吃的是乳酸，所以使用這個(gè)餐盒不會(huì)導(dǎo)致人體中毒。

聚乳酸餐盒不僅吃起來(lái)安全健康，用它制成的面料也具有良好性能。聚乳酸服飾主要由聚乳酸纖維制成，聚乳酸纖維又俗稱(chēng)“玉米纖維”。用聚乳酸纖維制成的面料，天然具有弱酸性，具有親膚、抗螨、抑菌的作用，還有良好的光澤、絲滑感和垂墜感。面料透氣性較好，可以用來(lái)制作襯衣、T恤、內(nèi)衣、襪子等。

聚乳酸是酸性聚合物，它對(duì)白色念珠菌、大腸桿菌、金黃色葡萄球菌的抑菌率可達(dá)95%以上。所以聚乳酸也被做成了化纖材料，即可降解還能防侵腐。聚乳酸是酸性纖維，做成襪子后不長(zhǎng)菌，這樣就解決了腳臭的問(wèn)題。中印邊界的解放軍的內(nèi)褲也是用聚乳酸做的，因?yàn)樵谇熬€好多條件不具備，聚乳酸抑菌特性就發(fā)揮了重要作用。

為什么現(xiàn)在改用高粱做生物燃料？

最開(kāi)始用玉米做生物燃料時(shí)，它已經(jīng)不是主糧了，主要用來(lái)作飼料，還有一部分用于工業(yè)。但為什么現(xiàn)在我們不用玉米做燃料了呢？有一個(gè)很直接的原因，那就是玉米的產(chǎn)量不高。

后來(lái)我們又把目標(biāo)轉(zhuǎn)向秸稈，因?yàn)榻斩挼闹饕煞质抢w維素、半纖維素還有木質(zhì)素。用秸稈做乙醇，再做成纖維素乙醇。用秸稈做生產(chǎn)乙醇，它存在一些技術(shù)問(wèn)題還沒(méi)有解決。因?yàn)橛衩资怯玫矸壑苯铀?，用淀粉酶糖化酶，就可以把它變成葡萄糖，轉(zhuǎn)化成葡萄糖以后酵母菌才能發(fā)酵，把它變成乙醇，但秸稈卻不是這樣。

為什么現(xiàn)在不用秸稈了？主要原因在于成本較高。

秸稈的主要成分是聚合纖維素，首先要把這些纖維素、半纖維素變成單糖，讓纖維素、半纖維素的表面暴露出來(lái)，才能加上纖維素酶讓它降解，但這個(gè)過(guò)程都需要能耗的。不管是要高溫高壓，還是酸水解酸預(yù)處理減預(yù)處理，這些都需要投入成本，這是其一。

第二，加酶的過(guò)程也是成本，把不是糖的東西變成糖，首先要有一個(gè)預(yù)處理的過(guò)程，這就需要付出成本。

第三還要把木糖和葡萄糖都轉(zhuǎn)化成乙醇，微生物一般只能利用葡萄糖而利用不了木糖，所以還要有一個(gè)菌種，把木糖也轉(zhuǎn)化成乙醇。這個(gè)過(guò)程，同樣需要耗能。

有這樣三個(gè)過(guò)程，成本就高了。相反用淀粉類(lèi)作物，過(guò)程就簡(jiǎn)單了許多?？偠灾^(guò)程越少越簡(jiǎn)單，成本就越低。

為什么我們現(xiàn)在開(kāi)始用甜高粱呢？因?yàn)樘鸶吡粚儆诘矸垲?lèi)原料，并且它是高粱的一個(gè)品種。高粱原產(chǎn)于非洲，適應(yīng)性廣，“皮實(shí)”，從南到北都可以種，玉米就比較“嬌貴”，需要一定的環(huán)境才能生長(zhǎng)。那么第二個(gè)優(yōu)勢(shì)就是它的生長(zhǎng)期短，南方的甘蔗，木薯都是一年收一季，而高粱，可以一年收三季，并且高粱的水肥用量是玉米的一半，這樣以來(lái)，用高粱比用秸稈玉米成本要低。

可降解塑料袋是用什么制成的？可降解產(chǎn)品多久才能降解？

自限速令以來(lái)，超市的可降解塑料袋現(xiàn)在有兩種，一種叫pbat，是化石能源做原料的聚對(duì)苯二甲酸丁二酯，這個(gè)是可降解的。還有一種就是聚乳酸，聚乳酸在一定的溫度濕度的條件下，大約90天就可以完成降解，最多不過(guò)6個(gè)月，就可以在堆肥的條件下將其降解。這樣一來(lái)，我們就解決了禁塑問(wèn)題。

而且還有安全性的問(wèn)題，我們?nèi)コ写蟛糠仲?gòu)買(mǎi)的都是食品，我們可以注意到食品有專(zhuān)門(mén)的保鮮袋，這說(shuō)明塑料袋對(duì)食品還是有影響的。

用化石燃料制成的塑料袋的單體還是有毒的，比如說(shuō)二對(duì)苯二甲酸的單體肯定有毒，因?yàn)橛斜奖旧硎怯卸镜?，但聚乳酸塑料袋不一樣?/p>

有實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，聚乳酸塑料堆肥以后，土壤里的蚯蚓還活得很好。但是 pbat塑料堆肥后蚯蚓變少了，所以說(shuō)化石塑料還是多多少少還會(huì)對(duì)人體有一些影響。

對(duì)于生態(tài)環(huán)境來(lái)講：用煤或者石油做原料，再做成化石塑料的pbat，實(shí)際上還是增加了二氧化碳，雖然是可以降解了，但是二氧化碳卻是排出去了，就沒(méi)有實(shí)現(xiàn)碳中和。

而聚乳酸就是二氧化碳和水光合作用來(lái)的，那么我們把它做成乳酸、聚乳酸再降解，它又變成二氧化碳排到大氣中去碳循環(huán)，這就實(shí)現(xiàn)了碳中和。

像快遞包裝袋都可以實(shí)現(xiàn)用聚乳酸材料，強(qiáng)度也能達(dá)到。這既能實(shí)現(xiàn)碳中和的目標(biāo)，又能達(dá)到禁塑的目的，一舉兩得。

飲品店為什么用紙吸管，有沒(méi)有不融化的可降解材質(zhì)吸管

我們可以觀察到前段時(shí)間，奶茶、咖啡都用的紙吸管，但是過(guò)一陣，又是塑料吸管了，不同于之前的塑料吸管，剛推出的吸管上都多了一個(gè)PLA的標(biāo)識(shí)，這個(gè)PLA就是聚乳酸。

因?yàn)樵诰廴樗嵘a(chǎn)以前中國(guó)沒(méi)有相關(guān)技術(shù)，只有一個(gè)做可降解材料的美國(guó)公司。但是我們中國(guó)安徽的豐源集團(tuán)，他們研發(fā)了將近20年，從玉米發(fā)酵做乳酸，乳酸聚合成丙交酯，再聚合成聚乳酸。

我們國(guó)家剛開(kāi)始投產(chǎn)，產(chǎn)品沒(méi)有那么多，供不上，但很快，他們已經(jīng)有5萬(wàn)噸的投產(chǎn)了，30萬(wàn)噸今年年底就可以投產(chǎn)，這樣就能供應(yīng)上了。關(guān)于融不融化問(wèn)題，你要相信我們?cè)诩夹g(shù)上會(huì)越做越成熟噠~。

了解了這么多聚乳酸的知識(shí)，這種既環(huán)保又安心的餐具是不是讓小伙伴們對(duì)我們冬奧會(huì)更加期待了~是不是更加期待看到我們奧運(yùn)健兒矯健的身姿了~讓我們一起期待冬奧會(huì)的來(lái)臨，為他們加油助威哦~