PHA降解效率是傳統(tǒng)塑料的100倍
PHA是由微生物合成的一類天然高分子生物材料，具有天然可降解性、生物相容性及熱塑性等特點；其降解性能優(yōu)異，可在自然環(huán)境中快速分解為二氧化碳和水，降解效率是傳統(tǒng)塑料的100倍。但其規(guī)模化生產(chǎn)一直是產(chǎn)業(yè)的共性難題，早在20世紀(jì)80年代，英國帝國化學(xué)公司（后被阿斯利康收購）就曾嘗試產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)PHA，但因生產(chǎn)成本高達(dá)8-10美元/千克，遠(yuǎn)超傳統(tǒng)塑料，最終未能實現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn)。在應(yīng)用領(lǐng)域，PHA廣泛用于醫(yī)療植入物（如骨板、縫合線）、可降解包裝（食品容器、薄膜）、3D打印材料及化妝品等，具有巨大的潛在市場價值。
傳統(tǒng)PHA生產(chǎn)依賴糖基原料，存在理論碳源轉(zhuǎn)化率57%的技術(shù)天花板和825美元/噸的成本瓶頸。藍(lán)晶研發(fā)團(tuán)隊通過基因工程技術(shù)創(chuàng)新，成功開辟油基原料新賽道：采用自主選育的羅氏真養(yǎng)菌工業(yè)菌株，在150噸量產(chǎn)裝置中實現(xiàn)264克/升的PHA濃度，碳源轉(zhuǎn)化率突破100%，將生產(chǎn)成本直降28%至590美元/噸。經(jīng)工藝優(yōu)化后，更將單位產(chǎn)量提升至300克/升，刷新全球工業(yè)量產(chǎn)紀(jì)錄。
更高的質(zhì)量轉(zhuǎn)化率，更低的原材料成本讓PHA材料的工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)成為現(xiàn)實，在不久的未來不僅是醫(yī)療器械等高值耗材可以利用PHA作為原材料，包裝、餐具、紡織纖維等消費品也可以使用這一生物相容性更好的材料來迭代升級，滿足人們?nèi)找嬖鲩L的美好生活需求。
"生物混動"技術(shù)樹行業(yè)標(biāo)桿，白色污染的全新解決方案
研發(fā)團(tuán)隊獨創(chuàng)的Biohybrid技術(shù)體系實現(xiàn)兩大創(chuàng)新跨越：
1.0版本：全球首次在工業(yè)菌株中激活卡爾文循環(huán)，通過回收代謝副產(chǎn)物和固定二氧化碳，使15噸發(fā)酵罐產(chǎn)量提升20%至260克/升，開創(chuàng)有機(jī)/無機(jī)雙碳源利用新模式，即利用空氣中的二氧化碳做原料進(jìn)而減少直接生物質(zhì)碳源的攝入。
2.0版本：藍(lán)晶微生物團(tuán)隊通過功能基因組學(xué)與合成生物學(xué)技術(shù)，系統(tǒng)優(yōu)化了菌株的油脂利用能力，經(jīng)多批次工藝優(yōu)化，進(jìn)一步將單位產(chǎn)量提升至300克/升以上，碳源轉(zhuǎn)化率超過100%，達(dá)到文獻(xiàn)報道最高水平。
聯(lián)合牛津大學(xué)建立的"搖籃到墳?zāi)?quot;LCA模型顯示：采用Biohybrid 2.0技術(shù)和餐廚廢油原料，PHA碳足跡降至2.01千克二氧化碳當(dāng)量/千克，較傳統(tǒng)石化塑料降低64%，樹立生物可降解材料環(huán)保新標(biāo)桿。
塑料污染造成的傷害可謂觸目驚心，也是老生常談。傳統(tǒng)塑料殘膜在土壤中200年以上才能降解，阻礙農(nóng)作物吸收養(yǎng)分和水分，導(dǎo)致玉米、小麥等減產(chǎn)；動物誤食塑料后引發(fā)消化道堵塞甚至死亡，如海洋生物誤食導(dǎo)致窒息，陸地牲畜誤食地膜致病等。2023年全球塑料總產(chǎn)量為4.138億噸，其中回收比例不超過10%，大量塑料污染被填埋、焚燒甚至直接外泄到自然環(huán)境中，給生態(tài)環(huán)境造成了嚴(yán)重的危害。
這項技術(shù)突破破解了困擾全球半個世紀(jì)的PHA量產(chǎn)難題，更構(gòu)建了從實驗室創(chuàng)新到產(chǎn)業(yè)化的完整技術(shù)體系。PHA大致兩周到半年的時間即可降解，具體的降解時間根據(jù)菌落環(huán)境和材料復(fù)配等原因而不同，但遠(yuǎn)遠(yuǎn)短于傳統(tǒng)塑料且無需人工堆肥干預(yù)，在自然條件下即可降解。
