近日,欧洲将开发由PHA制成的伤口敷料和包装,以解决人道主义危机地区的塑料污染问题,包括战争和自然灾害地区,在这些地区废物管理往往不可行。
这个研究项目名为ANIPH,由西班牙塑料技术中心(CETEC)牵头,联合欧洲各地7个合作组织共同开展,为期4年(2025年1月1日-2028年12月31日),得到了欧盟“地平线欧洲”计划(Horizon Europe)的资助,资助协议编号为101181943,欧盟贡献资金达3999801.25欧元。
▲CETEC 团队(图片来源:CETEC)
1.运用3D打印技术,打印PHBV伤口敷料,替代传统的棉质敷料
在人道主义危机地区,如自然灾害或武装冲突发生地,塑料污染问题十分严峻。医疗和包装产生的一次性塑料垃圾,因缺乏有效的废物管理系统,肆意堆积,对环境造成极大危害。PHA作为一种极具潜力的生物可降解聚合物,能在土壤、淡水和海洋等多种环境中完全分解,且不会产生微塑料污染,还具备生物相容性。ANIPH项目正是看中了PHA的这些特性,旨在打造全新的PHA价值链。
项目的核心产品之一是用于替代传统棉质敷料的PHBV伤口敷料。传统棉质敷料虽可生物降解,但存在明显缺陷,其亲水性会促使细菌滋生,引发伤口感染,且缺乏抗菌和促进愈合的活性,往往需要添加抗生素,而这又可能导致耐药性问题。
ANIPH项目团队创新性地将益生菌纤维素作为天然抗菌剂融入敷料中,既能有效抗菌,又避免了传统抗生素的弊端。同时,格拉纳达大学将运用3D打印技术,生产厚度和孔隙率可控的定制化PHBV伤口敷料,提升敷料的有效性。
2.生产可回收的PHA防水包装
除了伤口敷料,项目还计划生产可回收的防水包装。这种基于PHA的单一材料包装,不仅机械可回收,还能在多种环境中生物降解,能极大降低对环境的影响。
为确保项目的科学性和可持续性,雅典农业大学将利用人工智能预测PHA材料的生物降解率,并评估其环境安全性。项目还将实施数字追溯系统,对整个供应链进行监控,从原材料采购到产品最终使用,实现全程透明化管理。
3.生产借助嗜盐微生物,减少能源消耗和生产成本
在成本控制方面,ANIPH项目采用可持续的生产方式。利用酿酒过程中的水解酵母和富含糖的农业废弃物等残留原料,降低原材料成本。生产过程中,借助能在非无菌条件下生存的嗜盐微生物,减少能源消耗和生产成本。此外,项目还实施副产品回收策略,进一步提升环境和经济的可持续性。
该项目的创新成果将使包装的二氧化碳排放量减少43%,伤口敷料的二氧化碳排放量减少68%。同时,还能消除12930吨有害物质的使用,循环利用1475吨生物质,为塑料行业的可持续发展树立了新的标准。
除了环境效益之外,ANIPH还致力于开发新的标准和认证方案,以确保BBpPs的安全和可持续部署。它还将提供关于生物塑料的使用和处置的能力建设资源,增强公众的信任和理解。
在接下来的四年中,由CETEC协调的八个欧洲合作伙伴将结合他们的科学专长和知识,提供持久的环境、经济和社会效益,为更可持续的未来做出贡献。
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