弗吉尼亚理工大学农业与生命科学学院的研究人员从美国农业部(USDA)获得了240万美元的拨款，用于从垃圾填埋场转移的食物垃圾中制造生物塑料。

这项为期三年的赠款将在国家和全球范围内测试将这些废物转化为生物塑料的可扩展性和可行性，目标是将生产的生物塑料的成本保持在尽可能低的水平。与由石油基材料制成的传统塑料不同，生物塑料由植物或动物油等生物元素制成，并在堆肥和水道中自然降解。

美国生产的近40%的食品最终被填埋，是美国城市垃圾的最大组成部分。这不仅会导致温室气体排放，还会造成每年1650亿美元的经济损失，这些损失来自食品供应链中消耗的食品、水、能源和化学品。

根据世界自然基金会的数据，该项目还应对了海洋塑料污染的挑战，这一挑战越来越明显，微塑料影响了近88%的海洋物种。由于它们可以在水中迅速生物降解，这些塑料将减少对全球海洋生物的持久影响。

这是首个此类试点项目，将开发和演示一种负担得起的模块化生物处理系统，从食物垃圾中生产可生物降解的生物塑料。

“这个试点项目是塑料生产的一个分水岭，”首席研究员、生物系统工程系助理教授、应用水研究与创新中心主任Zhiwu“Drew”Wang说。“我们将为大规模生产生物塑料提供蓝图。”

这个为期三年的项目的结果将是提供由食物垃圾制成的适销性生物塑料产品。可重复利用食物垃圾生产生物基塑料有助于减少垃圾填埋量和废物管理成本，抵消石油基塑料生产和污染，并最大限度地减少温室气体排放。

“我们希望使这些环境可持续的塑料对人们、公司、废物管理和全球社区都有价值”。

传统塑料是由石油基油制成的。遵循同样的原理，生物塑料可以由生物油制成，如动物脂肪、植物基油或微生物“脂肪”。

研究人员正在利用微生物消化食物垃圾，这反过来又会使微生物生长脂肪或生物油。当微生物有足够的脂肪后，它们的细胞被打开，脂肪被释放出来。脂肪提纯后，可以加工成生物塑料。

团队专注于聚羟基烷酸盐(PHA)的分离和纯化，PHA是微生物细胞通过发酵食物垃圾产生的聚合脂肪。

Kim专注于使用纯化的pha制造高价值生物塑料产品，例如家庭可堆肥的刚性和柔性包装系统，包括瓶子、包装薄膜和用于一次性包装产品的pha涂层纸板，由于大流行，这些产品需求量很大。

研究人员使用的发酵过程涉及类似于微型啤酒厂的场景——大型发酵桶。垃圾收集公司运送食物垃圾后，会根据食物成分进行分类，因此特定的微生物可以分解特定类型的食物垃圾。一旦食物被分解，细菌细胞就会被分解，脂肪就会被捕获、提纯，然后变成人们日常使用的塑料制品。

这个项目正是他加入弗吉尼亚理工大学和农业与生命科学学院的原因——通过应用研究产生持久而有意义的影响。