日本研究團隊近日發表一種全新的可降解塑膠，完全由植物纖維素製成，能在海水中迅速分解，不會產生有害的微塑膠，被視為對抗海洋污染的重要突破。
這項研究由理化學研究所（RIKEN）新興物質科學中心的會田卓三（Takuzo Aida）教授領導，並於 12 月 16 日刊登在《美國化學學會期刊》（Journal of the American Chemical Society）。這種新材料被命名為 CMCSP（羧甲基纖維素超分子塑膠），其強度可與石油基塑膠相媲美，但能在自然環境中完全分解，不留下微塑膠殘留。
這項新技術是團隊 2024 年 11 月研究成果的延伸。當時他們開發了一種能在鹽水中數小時內溶解的超分子塑膠，但尚未適合大規模生產。本次改良後的植物性塑膠，採用市面上常見且通過美國 FDA 核准的成分製成，包括以木漿為原料的羧甲基纖維素，以及帶正電荷的聚乙烯亞胺胍離子作為交聯劑。
這兩種成分能在室溫水中自然結合，像磁鐵一樣互相吸引，形成強韌的交聯結構，賦予塑膠強度；而一旦進入海水，鹽分會破壞這些結構，使材料迅速分解。
研究團隊也解決了初期材料過於脆弱的問題，透過添加膽鹼氯化物（FDA 核准的食品添加劑），讓材料更具彈性。根據添加比例不同，塑膠的柔軟度可從硬且透明的狀態調整至可伸展至原長度 130% 的彈性材質。該材料還能製成厚度僅 0.07 公釐的透明薄膜，強度依然出色。
全球塑膠污染危機有救了！
這項突破誕生之際，正逢全球微塑膠污染問題日益嚴重。據估計，目前約有 7,500 萬至 1 億 9,900 萬噸塑膠廢棄物進入海洋，其中 92% 為直徑小於 5 毫米的微塑膠顆粒。這些微粒幾乎遍布各大生態系中，甚至已被發現在人體組織與血液中。
大多數標榜可分解的塑膠其實無法在海洋環境中有效降解，或需要數年時間才能分解，期間仍會釋放微塑膠。根據 OECD 預測，若無新政策介入，到 2060 年，海洋中累積的塑膠垃圾恐將增至 1 億 4,100 萬噸。
會田教授表示：「自然界每年生產約一兆噸纖維素，我們從這種豐富的天然物質中，創造出一種既柔軟又堅韌、能在海洋中安全分解的塑膠材料。這項技術能幫助地球擺脫塑膠污染。」
團隊強調，這項研究已從概念階段邁向實際應用。「過去的研究偏重於理論探索」，會田解釋道，「而這次的成果代表我們的技術已經更貼近實際應用層面。」藉由使用廉價、常見且可生物分解的 FDA 核准成分，研究人員希望能加速推動這種新材料的普及與商業化。
