作者:FAPESP何塞·塔德乌·阿朗特斯 包括巴西科学家和国际合作者在内的一个研究小组的一篇论文表明,低成本的废弃生物质可以循环利用,制造生物燃料、电子设备、发电、储存和传输设备以及其他高附加值产品
学分:研究人员档案 全世界每年产生1.18至1.38亿吨有机废物,其中来自食品生产和分销链的废物占1亿吨
所有这些生物废物中只有大约25%被收集和回收
剩下的75%被直接扔掉,这意味着潜在资源的巨大损失和对环境的重大破坏
这些数字来自欧洲环境署2018年发布的一份报告
它的统计数据是最新的,可能被低估了,因为它们是基于2011年的数据
将废物转化为资源(或者用最新的行话来说,“将垃圾转化为现金”)是循环经济的驱动力之一
当废物来自生物质时,它是循环生物经济的一部分
最近发表在《高级材料》上的一篇文章探讨了这个话题
“在我们的团队中,我们已经将各种废物和残渣作为原材料使用了十多年
我们对文献进行了批判性回顾,并重新定位了将农业食品损失和浪费转化为生物塑料和先进材料的策略的现状
我们寻找不这样做的理由,但没有找到
这是一个双赢的局面,”文章的第一作者卡伊奥·戈米德·奥托尼说
Otoni是巴西圣保罗州圣卡洛斯联邦大学(DEMA-乌法斯卡)材料工程系的教授,也是一个名为maTREErials的组织的创始人
例如,作为对农业工业废物进行更土气和对环境有害的循环利用的替代方法,该研究表明,习惯性丢弃或利用不足的生物质可用作生物塑料的低成本原材料和可用于各种高附加值设备的先进材料
应用范围从具有抗病毒、抗微生物和抗氧化特性的多功能包装到柔性电子设备、生物医学设备、发电、存储和传输设备、传感器、隔热和隔音以及化妆品等等
“食品-材料-能源的关系与循环生物经济高度相关
文章倒数第二作者丹尼尔·索萨·科里亚(Daniel Souza Corrêa)说:“我们着手展示解构农业食品废弃物的最先进策略,将结果转化为单体、聚合物和胶体建筑材料,并在此基础上合成先进材料。”
科雷亚是农业企业纳米技术国家实验室的研究员,该实验室是巴西农业研究公司(EMBRAPA)在圣卡洛斯的分支机构,也是农业企业纳米技术国家实验室的化学和生物技术教授
在大多数发达国家,将粮食损失和浪费转化为先进的工业“绿色材料”是一种新兴的政策选择,欧洲绿色协议就是例证
“循环生物经济最大限度地利用了来自农业、食品加工和林产工业的支流和残余流,从而减少了送往垃圾填埋场的废物数量,”欧盟委员会官方网站在该项目上表示
奥托尼等人的文章
认为如果平流层被认为是一个边界,就不存在“扔掉”这种东西
“将废物转化为有用的资源是用垃圾覆盖地球的合理选择
Otoni说:“源自食物损失和浪费的生物量的复杂和异质组成带来了技术和经济挑战。”
“我们必须解决所谓的‘生物质对解构的抗拒’
另一个不利因素是农业工业生产的季节性
某些种类的废物在一年中的特定时间是丰富的,而在其他时间是稀少的
即使有,它们的组成通常也是可变的
但大规模升级(创造性地将材料回收成更具环境价值的新产品)的主要障碍是政治性的
希望创业公司和高度创新的公司能够克服这些障碍,推进这一进程
" 正如文章所示,这样做的技术路线是存在的
它的作者已经在实验室规模上,或者根据情况,在半试验或试验规模上掌握了它们
“可以举出几个例子,包括从芒果、香蕉、小麦和腰果废料中生产材料,以及其他许多例子,”亨利埃特·蒙泰罗·科代罗·德·阿泽雷多说,他也是LNNA-EMBRAPA的合著者和研究员
在本页顶部的图片中,LNNA在半中试规模上对胡萝卜进行最小化处理后得到的材料,体现了将食物垃圾转化为生物塑料的潜力
研究人员还利用甘蔗渣生产了抗微生物泡沫、含有从甲壳类动物和昆虫外骨骼中提取的甲壳质的包装,以及在制药、化妆品和油漆制造中具有潜在应用的乳液稳定颗粒
可以看出,这项研究显示出与巴西这样的国家的经济密切相关,巴西是世界上最大的甘蔗和橙子生产国,也是许多其他粮食作物的主要生产国
还值得一提的是,食物损失和浪费的一个非常重要的来源与水果和蔬菜有关:大约三分之一的总产量从食物链的一端流失到另一端
Otoni说:“很大比例的食物损失和浪费含有高水平的维生素、矿物质、纤维和蛋白质,所有这些都可以理想地转化回食物。”
“然而,根据微生物和感官标准,大部分都被归类为不合适和不合格
因此,将废物转化为化学平台和有用材料的替代方案在高附加值设备中具有潜在应用
鉴于大量且不断增长的食物浪费,食品生产商真正感兴趣的是对这些流量进行估值
" 一个例子是路易斯·亨里克·卡帕雷利·马特索开发的可食用生物塑料,他是LNNA-EMBRAPA研究领域的领导者之一
这项研究是在一个网络中进行的,来自这个特定领域的几十名研究人员的贡献
文章的其他合著者是芬兰阿尔托大学的研究员布鲁诺·马特托斯;马可·博蒙特,奥地利维也纳自然资源和生命科学大学(BOKU)研究员;和加拿大不列颠哥伦比亚大学生物制品研究所所长奥兰多·罗哈斯
根据Mattos的说法,“从废弃生物质中获得的建筑材料的质量与棉花或纸浆等较纯、加工程度较低的材料相同
然而,废物含有其他几种残余分子,如果胶和木质素,提供了一个更大的性质调色板,可以探索将功能引入生物塑料
"
来源:由phyica.com整理转载自PH,转载请保留出处和链接!