微視的レベルで生分解する初のプラスチック

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米国の専門家らは新たな植物由来のプラスチックを開発し、それを微粒子に粉砕し、3つのツールを使ってその生分解性をテストした。

従来のマイクロプラスチックは分解に100年から1,000年かかることがある。写真：Whitehoune/iStock — 従来のマイクロプラスチックは分解に100年から1,000年かかることがある。写真： *Whitehoune/iStock*

マイクロプラスチックは、日常的に使用されるプラスチック製品の微小でほぼ破壊不可能な破片です。カリフォルニア大学サンディエゴ校と材料科学企業Algenesisの専門家チームは、マイクロプラスチックレベルでも生分解可能な植物由来のポリマーを7ヶ月足らずで開発したと、 Science Dailyが3月25日に報じました。すべてのプラスチックはポリマーですが、すべてのポリマーがプラスチックであるとは限らないことに注意してください。

「私たちは、既存の材料に代わる材料を見つけ、その代替材料が耐用年数を超えた際に環境に蓄積されるのではなく、生分解されることを確実にしたいと考えています」と、研究チームの一員であり、アルジェネシスの共同創設者でもある化学・生化学教授のマイケル・バーカート氏は述べています。この新たな研究は、ネイチャー・サイエンティフィック・リポーツ誌に掲載されています。

研究チームはその生分解性をテストするために、新しい素材を微粒子に粉砕し、3つの異なる測定ツールを使って、堆肥に加えるとバクテリアによって消化されることを確認した。

最初のツールは呼吸計です。バクテリアが堆肥を分解する際に発生するCO2を呼吸計で測定します。その結果は、100%生分解性の業界標準とされるセルロースの分解結果と比較されます。この新しい植物由来ポリマーは、セルロースとほぼ100%一致します。

次に、研究チームは水浮上法を用いました。プラスチックは水に溶けず、浮くため、簡単にすくい上げることができます。90日目と200日目には、石油由来のマイクロプラスチックはほぼ100%回収され、生分解性がないことが示されました。しかし、90日目には藻類由来のマイクロプラスチックはわずか32%しか回収されておらず、3分の2以上が生分解されたことを意味します。200日目には、この数値は3%にまで低下し、97%が消失したことを意味します。

最後のツールは、ガスクロマトグラフィー/質量分析法（GCMS）による化学分析で、プラスチックを構成するモノマーの存在を検出し、ポリマーが元の植物材料に分解されたことを示します。

「この素材は、使用時にマイクロプラスチックを残さないことが実証された初めてのプラスチックです。製品のライフサイクルと過密な埋立地に対する持続可能な解決策であるだけでなく、私たちに病気を引き起こすことのないプラスチックでもあります」と、カリフォルニア大学サンディエゴ校生物科学部の教授であり、アルジェネシスの共同創設者でもあるスティーブン・メイフィールド氏は述べた。

今後の課題は、従来のプラスチック向けに設計されたデバイスに、この新素材をどのように適用するかです。アルジェネシス社はこのプロセスにおいて一定の進展を見せています。同社は、コーティング生地を製造するトレルボルグ社や携帯電話ケースを製造するライノシールド社など、カリフォルニア大学サンディエゴ校の植物由来ポリマーを用いた製品を製造するために複数の企業と提携しています。

トゥー・タオ(サイエンス・デイリーによる)

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