微藻、農廢變身環保減碳塑膠 中山大學獲國際發明金獎
記者王正平/高雄報導
國立中山大學環境工程研究所教授張耿崚,帶領團隊以海洋微藻與農業廢棄物研發環保減碳生物塑膠,優化製程後能在八分鐘內萃取微藻蛋白質,並利用廢棄香蕉假莖增加生物塑膠薄膜的延展強度與伸長率,表現優異的應用性能;此項創新技術可促進永續循環經濟,也為農業創造新的附加價值,成果獲第十五屆IIIC國際創新發明競賽金獎。張耿崚也因長期致力於研發環保減塑、農廢再利用及轉化二氧化碳,榮獲第二十屆國際傑出發明家獎。
張耿崚表示,研究團隊研發的環保減碳生物塑膠與傳統塑膠相比具有多種優勢,「它們的碳足跡較低,採用可再生資源製造,且可自行分解。」以香蕉假莖製造生物塑膠能減少農業廢棄物,也能活化農村經濟;而海洋中的微藻應用層面廣,涵蓋藥品、生物塑膠、化妝品、食品及動物飼料的生產等不同領域,對生態和工業應用均發揮關鍵作用。結合二者生產的環保減碳生物塑膠材料創新,未來應用於替代傳統塑膠與永續發展上皆具備極大潛力。
張耿崚指出,此項研究提取微藻蛋白為原料基底,製成可生物分解的環保減碳塑膠。團隊提出一種有效且可擴展的微藻蛋白萃取方法,即在氫氧化鉀、氯化鉀及甘油的緩衝溶液中使用超音波均質器。透過反應曲面法優化後,最佳條件為十四毫升溶液、8分鐘處理時間及酸鹼值十點五pH,萃取效率達七十三點三八%,蛋白質純度為八十六點四五%。
為了增強機械性能,研究團隊也使用各種填料測試生物塑膠薄膜的配方,發現使用農業廢棄物香蕉假莖粉作為填料的薄膜,表現出七點0八MPa的拉伸強度和十五點六%的伸長率,顯示農業廢棄物增值的潛力;由於微藻易於培養且生長速度快,農廢環保且成本低廉,產出的生物塑膠作為傳統塑膠替代品的可行性高,因此引起業界廣泛的關注與重視。