การใช้และทดแทนภาชนะใช้แล้วทิ้งที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพ

ความสำเร็จในการวิจัยล่าสุดของวัสดุที่ย่อยสลายได้คือผู้ผลิตภาชนะใช้แล้วทิ้งสังเคราะห์วัสดุโพลีเมอร์สูงตามธรรมชาติผ่านการเติบโตของแบคทีเรียในสถานที่หมัก เช่น โพลีไฮดรอกซีบิวทิลเอสเทอร์ (PHB) ซึ่งเป็นความหมายที่แท้จริงของวัสดุที่ย่อยสลายได้ โพลีเอสเตอร์จุลินทรีย์ที่สามารถผลิตได้ในสิ่งมีชีวิตนี้ถือเป็นการค้นพบที่น่าตื่นเต้นในสาขาการวิจัยวัสดุที่ย่อยสลายได้ เป็นวัสดุที่เก็บไว้ในแบคทีเรียเพื่อรับมือกับความเครียดจากอาหาร แบคทีเรียหลายชนิดสามารถกระตุ้นได้ ทำให้เกิดการย่อยสลายอย่างรวดเร็ว

ผลการทดลองพบว่าเอนไซม์แบคทีเรียที่ย่อยสลายได้สามารถแบ่งได้เป็น 2 ประเภท คือ ประเภทหนึ่งย่อยสลายพอลิเมอร์ให้เป็นไดเมอร์ และอีกประเภทหนึ่งย่อยสลายไดเมอร์ให้เป็นโมโนเมอร์ ขั้นเริ่มต้นของการย่อยสลาย PHB คือการเปลี่ยนแปลงของพื้นผิวเยื่อหุ้มเซลล์ กล่าวคือ เกิดการไฮโดรไลซิสบนพื้นผิว ส่งผลให้มีการเพิ่มจำนวนของ -OH และ ~COOH บนพื้นผิว และแบคทีเรียจะเริ่มขยายพันธุ์ อัตราการเจริญเติบโตขึ้นอยู่กับอุณหภูมิและค่า pH ปลาย PHB จะถูกย่อยสลายเป็นกรดไฮดรอกซีบิวทิริก ซึ่งเป็นเมแทบอไลต์ปกติในเลือดมนุษย์

PHB ส่วนใหญ่ใช้ในภาชนะใช้แล้วทิ้ง เมมเบรน และการใช้งานทางการแพทย์ บริษัทแห่งหนึ่งในสหราชอาณาจักรได้ปรับปรุงวิธีการทำให้บริสุทธิ์ของการหมัก PHB เมื่อไม่นานนี้ และเริ่มผลิต PHB ในปัจจุบัน ผู้ผลิตภาชนะใช้แล้วทิ้งกำลังพยายามนำปัจจัยทางพันธุกรรมของระบบการสังเคราะห์ PHB เข้าไปในพืชเพื่อให้ได้โพลีเอสเตอร์จุลินทรีย์ การทดลองนี้ประสบความสำเร็จในเบื้องต้น บริษัทแห่งหนึ่งใช้เทคโนโลยีที่ได้ นั่นคือ เทคโนโลยีเซลล์รีคอมบิแนนท์ เพื่อผลิตวัสดุย่อยสลายชนิดหนึ่งของโพลีไฮดรอกซีอัลคาโนเอต ต้นทุนของวิธีการนี้ต่ำกว่าวิธีการหมัก

การวิจัยเกี่ยวกับการย่อยสลายทางชีวภาพของผู้ผลิตภาชนะใช้แล้วทิ้งมีอยู่ 2 แนวทาง
(1) โดยส่วนใหญ่แล้วจะใช้ผสมผสานกับเทคโนโลยีชีวภาพเพื่อสังเคราะห์วัสดุพอลิเมอร์ใหม่ที่มีโครงสร้างคล้ายกับโมเลกุลขนาดใหญ่ตามธรรมชาติ ซึ่งต้องใช้กำลังคน ทรัพยากรวัสดุ และการลงทุนด้านเวลาเป็นจำนวนมาก
(2) เน้นการควบคุมการเสื่อมสภาพของภาชนะใช้แล้วทิ้ง หลังจากการบำบัด ภาชนะใช้แล้วทิ้งจะสลายตัวอย่างรวดเร็ว การดำเนินการบำบัดควรเรียบง่ายและดำเนินการได้ง่าย ตัวอย่างเช่น กรดโพลีแอซิดซึ่งเสถียรในสภาพแวดล้อมที่เป็นด่าง สามารถไฮโดรไลซ์เป็นโมโนเมอร์ได้อย่างรวดเร็วและชัดเจนเมื่ออยู่ในสภาพแวดล้อมที่เป็นกลางหรือเป็นกรด