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为解决水葫芦泛滥难题,肯尼亚 HyaPak Ecotech 公司将其制成生物塑料,填补市场需求。
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水葫芦 “变身” 生物塑料:创新之举破解生态与市场难题
在广袤的水域中,有一种植物正成为令人头疼的 “生态杀手”,它就是水葫芦(Pontederia crassipes)。这种原产于南美洲的水生植物,凭借着超强的繁殖能力,迅速在全球 70 多个国家 “安营扎寨”。它生长速度极快,不到两周就能让自身覆盖面积翻倍,在水面上形成厚厚的 “绿色地毯”。这层 “地毯” 不仅阻挡了阳光,让水下的植物难以进行光合作用,还挤占了本土物种的生存空间,导致鱼类因缺氧死亡,船只也常常被它缠住,动弹不得,河马误食后也可能受到影响。为了控制水葫芦的疯狂蔓延,研究人员和社区领导者们绞尽脑汁,尝试了机械清除、喷洒除草剂、释放象鼻虫(Neochetina bruchi 和 N. eichhorniae)等方法,但效果都不尽如人意。
就在大家对水葫芦束手无策时,肯尼亚内罗毕的一家初创公司 ——HyaPak Ecotech,却从这一生态难题中看到了新的机遇。2022 年,公司创始人约瑟夫?恩古蒂鲁(Joseph Nguthiru)在奈瓦沙湖划船时,意外被困在水葫芦丛中。这次经历让他突发奇想,能否将这种有害植物转化为有用之物?于是,一项变废为宝的研究就此展开。
HyaPak Ecotech 公司的研究成果意义重大。在生态方面,该公司已经从奈瓦沙湖清除了超过 20 公顷的水葫芦,缓解了水葫芦对当地生态系统的破坏。在经济层面,公司雇佣当地渔民收割和晾晒水葫芦,为他们增加了额外收入。从市场角度来看,肯尼亚早在 2017 年就颁布了禁止使用一次性塑料袋的禁令,但却没有提供合适的替代产品,导致塑料袋走私现象猖獗。而 HyaPak 公司生产的生物塑料正好填补了这一市场空白,其生产的可生物降解袋,能在一定程度上满足肯尼亚大规模植树计划中运输树苗的需求,该计划旨在到 2032 年在肯尼亚种植 150 亿棵树。这项研究成果发表在《Nature Biotechnology》杂志上,引起了广泛关注。
HyaPak Ecotech 公司将水葫芦转化为生物塑料主要运用了以下关键技术方法:首先是收割与干燥技术,利用当地渔民收集水葫芦,并将其晾干;接着采用研磨与提取技术,把干燥后的水葫芦磨成细粉,通过加热的方式从中提取纤维素;最后运用混合与成型技术,将提取的纤维素与未公开的添加剂混合,根据添加剂的不同,生产出具有不同特性的生物塑料,再将混合后的纸浆倒入托盘,干燥 24 小时后进行成型加工。
在研究成果方面,HyaPak Ecotech 公司通过一系列实验,成功探索出一套完整的将水葫芦转化为生物塑料的流程。从原材料处理环节来看,收割、干燥、研磨水葫芦使其变成细粉,为后续提取纤维素做好准备,这一过程充分利用了水葫芦的生物质特性。在成分提取与加工阶段,通过加热提取纤维素,并添加不同添加剂,实现了对生物塑料特性的调控,能够生产出具有不同柔韧性、脆性、硬度、颜色和生物降解时间的生物塑料。在实际应用方面,该公司生产的生物塑料可制成袋子用于承载树苗,契合了肯尼亚大规模植树倡议的需求,在环保市场中找到了用武之地。
综上所述,HyaPak Ecotech 公司将水葫芦变废为宝制成生物塑料的研究成果意义非凡。它不仅为解决水葫芦这一全球性的生态入侵难题提供了新的思路和方法,还创造了经济价值,为当地居民提供了就业机会,同时满足了市场对环保材料的需求,推动了可持续发展。不过,目前该技术在大规模工业化生产方面可能还面临一些挑战,比如如何进一步优化生产流程以降低成本、提高生产效率,以及如何确保添加剂的安全性和环保性等。但无论如何,这项研究为未来利用水生入侵植物开发环保材料奠定了基础,有望在全球范围内得到更广泛的应用和推广。
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