细胞营养不良的时候会发生什么?它们会合成的一种神奇的细胞内聚酯,称为聚羟基脂肪酸酯;英文“polyhydroxyalkanoates”,简称PHA。
来自网络PHA是一种天然的高分子生物材料,具有良好生物相容性和塑料热加工性能,以及具有非线性光学性、压电性、气体相隔性最大的优点是PHA在自然环境中能很快地被细菌分解成二氧化碳和水,是天然的可降解材料PHA生产过程是微生物发酵,与石油基树脂生产过程相比,大幅度减少了能源的消耗,减少了以二氧化碳为代表的的温室气体排放,可以当之无愧地称之为“绿色材料”。
PHA是一个品种众多的系列产品,可以满足从高强度到高弹性不同场景的需求已经发现的PHA就有至少125PC预制构件种单体,并且还会不断地有新发现 PHA气体阻隔性好,可做保鲜材料PHA挥发性低,可作为环保溶剂,可以用于清洁剂、胶粘剂、染料、墨水溶剂。
PHA可以做包装、粘合剂、涂料、纤维、器具等材料,完全具有替代石油基树脂的巨大潜力,市场空间极其巨大 PHA还可以作为人体植入材料,包括作为药物控制释放载体;也可用于农业上包裹肥料或农药的载体,使被包裹的物质在PHA缓慢降解的过程中缓慢释放,从而保持长期肥效或药效,减少用药量,保护土壤和地下水。
PHA按照单体分子链的长短大致可以分为两类:短链 (单体C3-C5),中长链 (单体C6-C14),并且可以合成短链与中长链共聚树脂利用微生物对淀粉进行发酵是当前生产PPC预制构件HA的主要方法前期已经成功开发了三代的PHA产品,第三代PHBHHx实现了规模化生产。
第四代PHA羟基丁酸羟基辛酸(癸酸)共聚酸[PH-BO(PHBD)]正在研发阶段 生产PHA的另一途径是转基因植物,PHA在植物中可利用光能消耗二氧化碳生产科学家已经马铃薯、玉米、苜蓿等实现PHA的合成;其中马铃薯PHA合成最具前景。
目前,PHA价格还很难和石油基树脂进行竞争,PHA的平均价格比石油基树脂高出4倍左右清华大学及其支持的企业正在努力将生物技术与化学合成相结合,期待通过规模化量产进一步降低PHA生产成本,从开发一些高附加值的特殊材料开始,加速拓展PHA的商业化应用范围,最终实现生物基树脂对石油基树PC预制构件脂的颠覆,为中国2060实现“碳中和”发挥巨大作用。