PHA，全稱為聚羥基脂肪酸酯，是一種由微生物通過發(fā)酵過程生產(chǎn)的天然生物塑料。PHA生物材料作為一種革命性的替代塑料，在全球塑料危機(jī)中展現(xiàn)出巨大潛力。某機(jī)構(gòu)認(rèn)為PHA是解決全球塑料危機(jī)的關(guān)鍵材料，具體體現(xiàn)在以下四個(gè)方面：

1、低碳排放

PHA生物材料是通過微生物發(fā)酵的方式生產(chǎn)的，這一過程相較于傳統(tǒng)塑料的生產(chǎn)，顯著降低了能耗和二氧化碳排放。傳統(tǒng)塑料生產(chǎn)過程中，會(huì)消耗大量能源并產(chǎn)生大量二氧化碳，而PHA的生產(chǎn)是一種低能耗和低二氧化碳排放的過程。此外，PHA的生產(chǎn)過程中可以利用可再生原料，如糖或植物油，進(jìn)一步減少了對(duì)化石燃料的依賴，從而減少了整體的碳足跡。

在微構(gòu)工場獲得的TüVSüD全球首張PHA低碳足跡證書顯示，微構(gòu)工場的PHA生產(chǎn)碳排放低于1kgCO2e，是傳統(tǒng)塑料（生產(chǎn)過程約61kgCO2e）的15%，這顯著降低了碳排放。

2、生物親和、無微塑料

PHA生物材料是由微生物通過發(fā)酵過程合成的天然高分子材料，具有良好的生物相容性。這意味著PHA在自然環(huán)境中可以被微生物分解，最終轉(zhuǎn)化為自然界的產(chǎn)物，不會(huì)產(chǎn)生持久性的小顆粒（微塑料）污染環(huán)境。與傳統(tǒng)塑料不同，PHA的這種特性使其在環(huán)境中的殘留風(fēng)險(xiǎn)大大降低，不會(huì)像傳統(tǒng)塑料一樣產(chǎn)生微塑料，從而保護(hù)了人類、海洋生物和陸地生態(tài)系統(tǒng)免受微塑料污染的威脅。

3、不使用任何化石來源依靠生物發(fā)酵生產(chǎn)

PHA的生產(chǎn)完全基于生物發(fā)酵過程，不依賴于任何化石原料。這一過程使用可再生的生物質(zhì)資源，如糖和植物油作為原料，未來還可以使用廢秸稈、餐廚廢棄物甚至二氧化碳作為原料，通過微生物的代謝活動(dòng)轉(zhuǎn)化為PHA。這種生產(chǎn)方式不僅減少了對(duì)有限化石資源的依賴，也降低了生產(chǎn)過程中的環(huán)境影響，符合可持續(xù)發(fā)展的要求。

4、自然友好，自然降解

PHA生物材料能夠在自然環(huán)境中完全降解，尤其是在海洋環(huán)境中，這一點(diǎn)對(duì)于解決塑料污染問題至關(guān)重要。PHA的降解產(chǎn)物為水和二氧化碳，不會(huì)產(chǎn)生有害的微塑料，對(duì)海洋生態(tài)系統(tǒng)無害。這種自然友好的特性使得PHA成為傳統(tǒng)塑料的理想替代品，有助于減少塑料垃圾對(duì)海洋生物和環(huán)境的影響。

隨著技術(shù)的進(jìn)步和成本的降低，PHA有望在未來取代更多的傳統(tǒng)塑料，為實(shí)現(xiàn)綠色、可持續(xù)的社會(huì)發(fā)展做出貢獻(xiàn)。

如何開發(fā)PHA，PHA能做什么？

PHA材料因其獨(dú)特的性能，在多個(gè)領(lǐng)域展現(xiàn)出廣泛的應(yīng)用潛力。在包裝領(lǐng)域，PHA可以替代傳統(tǒng)的石油基塑料，用于生產(chǎn)包裝膜、紙杯、吸管等日常用品。此外，PHA的生物相容性使其在醫(yī)療領(lǐng)域也具有巨大的應(yīng)用前景，如人體植入材料、醫(yī)療器械等。PHA的光學(xué)活性、壓電性能和阻隔性能也使其在化妝品包裝、3D打印材料等領(lǐng)域具有競爭優(yōu)勢(shì)。

PHA淋膜：一種安全、環(huán)保的食品級(jí)材料

在微構(gòu)工場探索PHA材料的多樣化應(yīng)用中，淋膜紙的應(yīng)用尤為引人注目。淋膜是一種在紙張表面覆蓋塑料膜的技術(shù)，用以提升紙張的阻水和阻油性能，常見于紙杯、紙碗和漢堡紙等產(chǎn)品。傳統(tǒng)上，這種淋膜材料主要來源于非生物基的石化材料，如聚乙烯，它們不僅不可降解，也難以滿足現(xiàn)代環(huán)保要求。

然而，PHA材料的引入為這一領(lǐng)域帶來了革命性的改變。通過將紙張與PHA圖層結(jié)合，微構(gòu)工場不僅賦予了紙張阻水和阻油的功能，還實(shí)現(xiàn)了材料的生物可降解性，解決了傳統(tǒng)材料難以回收和降解的問題。

市場上現(xiàn)有的淋膜材料，無論是傳統(tǒng)的石化基PE淋膜還是新興的PLA淋膜，都無法與PHA淋膜在環(huán)境友好性上相媲美。PE淋膜因其不可降解性而對(duì)環(huán)境構(gòu)成威脅，而PLA雖然可降解，但其降解條件受限，主要在工業(yè)堆肥條件下才能實(shí)現(xiàn)。

相比之下，PHA淋膜不僅滿足工業(yè)堆肥的要求，更能夠適應(yīng)家庭堆肥的環(huán)境，這在歐美市場尤為重要，因?yàn)樵S多家庭傾向于在家庭后花園中進(jìn)行堆肥，希望所使用的產(chǎn)品能夠在這種條件下自然分解。因此，PHA作為一種環(huán)保材料，其在淋膜紙領(lǐng)域的應(yīng)用前景廣闊，不僅滿足了環(huán)保需求，也迎合了市場對(duì)于可持續(xù)包裝解決方案的期待。

在探討PHA材料的應(yīng)用時(shí)，不得不提到它在注塑場景下的潛力。

大家對(duì)材料的期望總是希望它們能夠達(dá)到一種所謂的剛韌平衡——既要有足夠的硬度，又要具備一定的柔韌性。特別是在一次性餐飲用品的應(yīng)用中，耐熱性也是一個(gè)重要的考量因素。例如，當(dāng)人們使用勺子吃泡面時(shí)，肯定不希望勺子在高溫下變形。PHA材料在這些方面提供了一個(gè)完美的解決方案。

PHA的優(yōu)勢(shì)不僅在于其耐熱性，還在于其結(jié)構(gòu)的可調(diào)性。PHA能夠生產(chǎn)多種類型的分子結(jié)構(gòu)，通過調(diào)整剛性分子和柔性分子的比例，微構(gòu)工場可以設(shè)計(jì)出既剛且韌的材料，實(shí)現(xiàn)理想的剛韌平衡。

這使得PHA材料非常適合用于制造玩具、化妝品包裝、餐具、杯子以及一次性餐飲用具等多種產(chǎn)品。PHA的這些特性，使其在注塑和餐飲領(lǐng)域中具有廣泛的應(yīng)用前景。

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