«Этот новый подход включает в себя« подключаемый »процесс предварительной подготовки, простую настройку для заводов по переработке биотоплива, – сказал Джошуа Юань, доктор философии.D., Ученый AgriLife Research, профессор и заведующий кафедрой синтетической биологии и возобновляемых продуктов в Техасском колледже сельского хозяйства и наук о жизни Департамента патологии растений. Эти «подключаемые» технологии позволяют оптимизировать экологически безопасный и экономичный лигнин – ключевой компонент биопластиков, используемых в упаковке пищевых продуктов и других повседневных товарах.
2 доллара.4-миллионный проект финансируется U.S. Управление биоэнергетических технологий Министерства энергетики и энергетики.
Исследование было недавно опубликовано в Nature Communications.
Юань и исследователи подают заявки на дополнительное финансирование проекта на следующем этапе.
Адаптируемый процесс
выстрел в голову человека в очках – Джошуа Юань.
Джошуа Юань, Ph.D. (Фото Texas A&M AgriLife)
По словам Юаня, эффективное извлечение и использование лигнина является серьезной проблемой для заводов по переработке биотоплива.
«Наш процесс использует пять традиционных технологий предварительной обработки и модифицирует их для производства биотоплива и пластмасс вместе с меньшими затратами."
Исследование Юаня основано на предыдущей работе по изучению методов усовершенствованной экстракции лигнина.
По словам Юаня, новый метод, названный «процессы предварительного кондиционирования лигнина», или PIPOL, может быть напрямую добавлен в существующие биоперерабатывающие заводы и не является дорогостоящим. PIPOL разработан, чтобы объединить растворение, кондиционирование и ферментацию лигнина, превращая его в энергию и делая его легко адаптируемым к проектам биоперерабатывающих заводов.
Биоэкономика – федеральный приоритет
Юань сказал, что секторы биоэкономики и биопроизводства являются федеральным приоритетом, поскольку Управление по политике в области науки и технологий Белого дома указывает на инфраструктуру биоэкономики, инновации, продукты, технологии и данные для улучшения U.S. экономический рост.
фотография кочана сорго после удаления семян, а также подвой и небольшой стеклянный контейнер с семенами в нем
Высокоурожайный многолетний кормовой гибрид сорго можно использовать в качестве сырья для создания биопластиков более экономичным и экологически чистым способом. (Фотография Texas A&M AgriLife, сделанная Кей Ледбеттер)
Биоэкономика поддерживает около 285 000 рабочих мест и приносит 48 миллиардов долларов годового дохода.
«Инновации – ключ к достижению роста и более широкого использования биоразлагаемых пластиков. Коммерциализации лигноцеллюлозного биоперерабатывающего завода препятствуют ограниченная продукция с добавленной стоимостью из биомассы, недостаточное использование лигнина для взаимозаменяемых продуктов и общий низкокачественный выпуск с этанолом в качестве первичных продуктов », – сказал он. "Это недавнее открытие будет значительным шагом вперед в преодолении некоторых из этих проблем."
Юань также похвалил исследование за его экологически чистые аспекты.
«Мы производим более 300 миллионов тонн пластика в год», – сказал он. "Очень важно заменить их биоразлагаемым пластиком. Эта работа открывает путь к производству биопластика из обычных сельскохозяйственных отходов, таких как кукуруза, другие травы и древесина.
«Мы считаем, что это исследование имеет большое промышленное значение и может помочь только предприятиям биоочистки и полимерной промышленности [достичь] большей эффективности и экономических возможностей."
Роль побочных продуктов сельского хозяйства
AgriLife Research и Колледж сельского хозяйства и наук о жизни разделяют приверженность поиску решений с помощью науки для решения экологических проблем. Их исследования уже показали, что экологически чистые продукты, такие как мескит и высокотоннажное сорго, могут использоваться в качестве сырья для производства биотоплива.
По словам Юаня, побочные продукты сельского хозяйства, такие как кукурузная стерня и другие травы, являются альтернативными источниками сырья для биотопливных заводов. Это создает потенциальные новые потоки доходов для фермеров, а также для транспортного сектора, который транспортирует собранное сырье и побочные продукты на нефтеперерабатывающий завод.
«Мы показали, что биопластики с лигноцеллюлозных биоперерабатывающих заводов могут быть более экономически выгодными, что открывает новые возможности для использования сельскохозяйственных отходов для производства биоразлагаемых пластиков», – сказал Юань. «Открытие позволит смягчить последствия глобальных климатических изменений за счет замены ископаемого топлива и неразлагаемых пластиков возобновляемыми и биоразлагаемыми пластиками."