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Dr Jianhua Zhang

张建华(音译)博士喜欢海藻,但不仅仅是把它当作可以吃的食物。

这位来自墨尔本维多利亚大学的研究人员认为,海藻可以用来替代海洋废弃物的最大来源之一——塑料包装。

“没有塑料,我们根本无法生存。我们的衣服、笔记本电脑和几乎每一种人造的有机产品中都含有塑料,,”他说。“因为原油是不可持续的,总有一天会耗尽,所以我们必须找到替代品。”

与塑料不同,海藻是可生物降解的,这意味着它可以分解而不会留下任何污染物。

张博士花了十年时间研究包含塑料在内的多种聚合物。现在,他的团队与中国的同事联手,将他们的研究成果带到了实验室之外。

 

与中国合作

中国每年种植和收获全球约四分之三的海藻。

这些海藻不仅仅是我们的盘中餐。在山东半岛,还有专门为聚合物生产而建立的海藻养殖场。有些已经被用于制造服装等产品。

张博士说,因为在海藻专业知识实际应用方面的成功经验,中国已经成为该研究领域的重要合作方。

在这个新项目中,他的团队将与山东省的三所主要大学合作,引进两名中国或澳大利亚学生到他们的实验室,与在中国的合作伙伴同时开展研究。

张博士说,制造海藻聚合物只是研究的一部分,他们还会钻研如何改变聚合物使其适应特定产品。

他以最常见的塑料聚合物之一 - PVC(聚氯乙烯)为例,解释了其原理。比如,根据如何修改这种粉末状的材料,PVC既可以变得非常坚硬(用于制造管道),也可以变得非常柔韧(并于电线绝缘)。

同样原理也可以应用于海藻包装材料,使用正确的添加物可以使它变得更坚韧、耐用。张博士研究项目的一部分就是要找出可用于该流程的更环保的化学添加物里。

张博士说,中澳两个国家都带来了独特的优势。

“在澳大利亚一方,我们知道如何改变这些聚合物使其适用于包装的目的,”他说。“在中国方面,他们知道如何从海藻中提取聚合物,让这些材料符合我们的要求。”

“因此,我们的知识汇聚在一起,能够制造出适合实际应用的包装材料,而不仅仅是在实验室中使用。”

Seaweed farms have been established exclusively for polymer production
Seaweed farms have been established exclusively for polymer production

海藻是未来

张博士相信,海藻和其他植物可以永久取代塑料。

“地球70%以上是海洋,我们在海洋中养植植物来生产聚合物的潜力很大,”他说。

他表示,这些基于海藻的产品还可以通过减少我们对化石燃料的依赖来帮助应对气候变化。

与原油不同,海藻不会向大气中释放大量的二氧化碳。事实上,它还可以吸收二氧化碳,令一些科学家将其吹捧为碳汇。一项研究发现,全球海藻每年可以封存或储存约1.75亿吨的二氧化碳。

“如果我们能够将空气中的碳固化下来(从气体到固体),我们将降低温室气体的潜力,”张博士说。

“因此,如果我们所有的塑料都来自海藻,这意味着我们可以固化目前空气中数百万甚至数十亿的二氧化碳。”

他指出,这种植物可以抑制一种更有害的温室气体——甲烷。塑料随着时间的推移会分解释放出甲烷,在100年的时间里,一吨甲烷可以捕获的热量大约是一吨二氧化碳的25倍。

“甲烷将造成非常糟糕的全球变暖效应,”他说道。

然而张博士表示,尽管海藻技术充满希望,将其推广进我们的家庭和超市之前,还有一段路要走。

他说:“我们还不能使用它,这不是因为我们没有这种技术,而是因为有额外的成本会转嫁给消费者。”

“如果只是改变一种包装产品,它可能会带来一分或一角钱的额外成本,这似乎并不多。但如果我们试图更换所有包装,那将会十分昂贵,因此政府和私营产业的支持对于帮助降低成本非常重要。”

张博士希望他的项目能为如何开展海藻研究提供一份蓝图。

“突破可能不是来自我这里,但随着更多的兴趣和投资出现,在未来的几年里可能会取得很大进展,”他说。

该项目得到了澳中基金会的支持。

Dr Jianhua Zhang says that seaweeds globally could sequester or store about 175 million tonnes of CO2 a year
Dr Jianhua Zhang receives the Victoria University Vice-Chancellor’s Citation for Excellence in Research (Early Career), 2015