塑料污染已经成为当今面临最重要的环境问题之一，全球每年产生约4.3亿吨塑料。塑料污染不仅会破坏生态系统，加剧气候变化，更会危害人类的健康。

因此，需要寻找解决塑料污染的有效方案。联合国环境署的一份报告提出了一种系统性变革方法，加速三大关键转变即重复利用、回收以及调整定位与多样化，并采取行动，处理塑料污染的遗留问题。其中，“调整定位”和“多样化”是指促进市场转向更可持续的塑料替代品。

近日，生物制造公司Mango Materials正在利用微生物将废气甲烷转化为多种可生物降解的天然生物聚合物，包括聚羟基脂肪酸酯（PHA） 颗粒。这种PHA可用于生产环保生物塑料产品，成为化妆品包装和纺织品的聚酯替代品。

该公司指出，其目标是通过利用PHA替代塑料同时应对塑料污染和气候变化。这种PHA生物聚合物塑料可生物降解，这意味着有可能大大减少塑料污染，并且甚至可以在海洋中自然降解，同时消耗甲烷以应对气候变化。

这家公司成立于2010年，位于美国加利福尼亚州，由3位女性科学家莫莉·摩斯、艾利森·皮耶亚以及安妮·肖尔-吉梅内斯创办。此前入选《生物燃料文摘》“颠覆世界的下一个50家公司”之一，它还被列入“全球清洁技术100强”。

“我们正在将甲烷转化为下一代可持续材料， 相信未来是可生物降解的。” 摩斯说。

斯坦福校友创办，捕获甲烷生产PHA

皮耶亚说：“传统的塑料和聚酯正在破坏地球，我们制造替代品来挽救这一切。我们认为生物聚合物对于保持自然环境的原始状态至关重要，PHA可以提供一种与自然完全和谐的解决方案。不过，现阶段此类材料生产成本比较高，其中糖作为原料造成的高成本是限制PHA广泛应用的主要因素之一。”

与以糖为原料不同，Mango Materials采用了废气作为原料。事实上，该公司建立在其首席执行官摩斯和首席技术官皮耶亚的博士研究基础上。在斯坦福大学从事博士研究期间， 她们研究了利用甲烷生产P H A生物聚合物作为塑料替代品及其在厌氧条件下的生物降解。当时她们更关注了解实验室的生产过程， 毕业后决定将这项创新技术带到实际应用中并推进商业化。

摩斯在风险投资行业从事了短暂的咨询， 这进一步促使她成立MangoMaterials。皮耶亚在公司担任首席技术官，她的研究重点是阐明PHA在甲烷氧化细胞中的作用，并利用这些知识筛选转化甲烷的微生物，提高PHA的产量。目前，她领导Mango Materials技术的规模化，并专注于利用旧金山湾区废水处理厂的废弃甲烷气体生产PHA。

后续，第三位联合创始人肖尔-吉梅内斯也加入了公司，她在公司担任首席运营官。在博士期间，她专注于研究基于厌氧消化的生物强化，提高甲烷产量。她的职业生涯以甲烷为中心，曾在废水处理、垃圾填埋场、农业等多个行业工作，监控各种规模降解设施，并管理多个甲烷相关项目。

成立后的公司Mango Materials一直在扩展这项创新制造技术，专注于将废弃碳排放物转化为可生物降解的生物聚酯纤维，并增加从甲烷中提取PHA的产量。

具体来说，该公司开发了一种新型气体发酵工艺，以温室气体甲烷为原料，利用天然细菌发酵生成天然无毒的生物聚合物PHA，这种颗粒可转化为纺织品纤维或者塑料制品，且可在多种环境中生物降解。结束使用后，这些塑料制品会被送到现代化废物处理设施或垃圾填埋场处理，通过厌氧降解转化为甲烷，这又可作为PHA的生产原料，从而实现塑料制品的回收降解和原料供应。

而为了获得丰富的甲烷原料，该公司正在与多家废水处理厂、垃圾填埋场和农业设施等甲烷生产商合作，探索在现有设施中将甲烷转化为PHA的技术。比方说，将设施安装在位于旧金山湾区的一家废水处理厂内，这样可以将废水处理过程中捕获的甲烷及时“喂”给细菌。

“ 我们最终的目标是通过甲烷转化为PHA的同时解决气候变化和塑料污染两大环境问题。”摩斯说。

率先关注纺织和化妆品市场

目前，这家公司已经开发了端到端解决方案，并与整个供应链的公司合作，包括原材料供应商、制造过程、零售和品牌产品以及甲烷制造商。

Mango Material方面表示，现阶段，公司正在与纺织和化妆品市场的合作伙伴一起开发创新产品。根据客户需求定制化生产PHA，可用作生产纺织纤维等等。

根据官网的介绍，Mango Material使用其专有的技术平台YOPP生产最佳配方、可生物降解的PHA颗粒，可用于不同的供应链中，可生产注塑、熔纺纤维或薄膜和片材等等。

注塑成型适合刚性、可模压产品，例如瓶盖、瓶子和其他难以回收的小型包装物品；纤维级颗粒是石油基聚酯的可持续替代品，可用于将纤维熔融纺丝成鞋、运动服、背包、绳索等；薄膜级PHA颗粒专为薄膜和片材应用而开发，满足难以回收的软包装的需求。

这类PHA在多种环境中可完全生物降解、易于堆肥、可完全定制，且由于使用了低成本原料甲烷而降低了生产成本、提高了竞争力。

“ 我们正在商业化的道路上稳步前进，联合开发项目提供了为一系列新产品配制PHA的机会，最终将扩大市场。我们还在继续改进我们的配方并进行更多的熔融加工试验。看到服装行业市场的强烈兴趣非常令人兴奋。为了在价格上与石油基塑料竞争，我们专注于将技术扩大到商业化生产规模；从长远来看，我们将验证甲烷发酵技术的使用并证明制造工艺的可扩展性。”摩斯说。 （综合整理报道）（策划/多洛米）