寶特瓶與寶福瓶

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1980年代某可樂公司的寶特瓶裝飲料首次在臺灣上市,在此之前,臺灣的碳酸飲料絕大部分是以玻璃瓶裝販售的。為了宣傳這種新材料,可樂公司特別在電視台推出了一支廣告,以瓶子從桌子掉到地上,甚至在台階上滾動都摔不破為影片重點,成功地展示了寶特瓶重量輕又耐用的特性。不久之後,幾乎所有的碳酸飲料生產廠商都改用了這種瓶子,以致於現在看到玻璃瓶裝的可樂,竟有一種懷舊的感覺了。

「寶特」(也寫作「保特」)這兩個字,是從寶特瓶的原料「聚對苯二甲酸乙二酯」的英文縮寫PET音譯而來,這是一種高分子材料,由美國杜邦公司的納桑尼爾・惠氏(Nathaniel Wyeth)在1967年所研發出來的,除了可以做成飲料瓶以外,也可以做成聚酯纖維人工布料、假髮、包裝盒、光碟片的基片、液晶顯示器上的偏光片、軸承與齒輪等,可以說是用途廣泛。

然而這種材料的缺點卻也非常明顯,那就是在自然狀態下,PET要耗上450年才會分解,這可是比一整個漢朝所經歷的歲月還要更漫長!光是寶特瓶,根據2020年的統計,臺灣一年要用掉45億個,壓實以後可以堆疊出3棟台北一零一大樓,至於全世界一年更是要用掉5000億個。根據統計,這種材質佔了全球固體廢棄物總量的12%,廢棄PET的處裡早已成為讓人頭疼的事情。

回收是我們比較熟知的處理方式,但看似循環再利用的背後卻有很多問題。例如,回收回來的寶特瓶需要清洗五花八門的殘留物,洗出來的水也是一種污染物,需要被處理。等到再製時,則是要消耗能源溶解回收的PET,由此得到的二次PET性質往往有所耗損,用途因此會被限縮。

科學研究發現,有些微生物或是酵素具有「吃掉」PET的能力,像是日本發現的大阪堺菌,或是美國發現的天然塑膠分解酵素PETase。這可能是一個可行的方向,但是在實際應用上,還有環境的溫度、濕度、酸鹼度限制,以及降解速率、處理成本等需要突破。

難怪人們會感嘆,少用或是不用,才是根本的解決之道;但真的有可能捨棄這種又便宜、又好用的材料嗎?

近年來有許多科學家在研究一種叫做「聚呋喃二甲酸乙二酯」,英文縮寫是PEF的材料。PEF是標準的生物質材料,可以從葡萄糖、果糖、木頭纖維,甚至是廢棄的甘蔗渣、穀類外殼得到。跟PET相比,PEF製作成的塑膠在自然狀態下分解速度比較快,阻絕氧氣的能力跟機械加工性更好,重量更輕,生產時的二氧化碳排放量遠遠更少。科學家一至認為,不久以後來自於植物的PEF有極大的機會可以取代來自於原油的PET。

寶特瓶的名稱來自於英文PET的發音,不知道PEF做成的瓶子,中文會不會叫做寶福瓶呢?不過不管取甚麼名字,如果能以PEF取代PET,對地球會是福氣一樁吧!

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莫洱的科學大白話
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有人說科學很難,也有人說科學離我很遠;如果妳或你也有這樣的感覺,那麼歡迎來到《莫洱的科學大白話》。我是莫洱,請讓我用輕鬆但不隨便的方式,跟大家聊聊身邊的科學大小事,您會發現,科學不僅有趣而且離我們好近,更重要的是,我堅信:懂一點科學能讓生活更豐富、更有自信! 所以,莫洱說:「沒事多科學,多科學沒事。」
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