來自收獲小麥的剩余秸稈可以變成生物基化學(xué)品，可以提供高溫室氣體儲存，不與糧食供應(yīng)競爭或破壞生態(tài)系統(tǒng)。研究人員希望利用目前留在歐洲農(nóng)場腐爛的大量小麥秸稈來開發(fā)綠色生物化學(xué)品的基石。收獲后留下的小麥秸稈不能被動物吃掉，因此通常用作牲畜的床上用品或留在田地上作為富集土壤的方法。

但由歐盟基于生物的工業(yè)聯(lián)合承諾計(jì)劃資助的OPTISOCHEM項(xiàng)目希望將這些多余的材料轉(zhuǎn)化為更有用的物質(zhì) - 一種叫做生物異丁烯的氣體。

“小麥秸稈是歐盟最重要的農(nóng)業(yè)殘留物 - 每年約有1.44億噸，”法國Global Bioenergies工業(yè)戰(zhàn)略總監(jiān)Bernard Chaud說。

在小麥秸稈中發(fā)現(xiàn)的糖被發(fā)酵并在生物精煉廠變成氣體，然后可以提取生物異丁烯，并且反過來可以用于生成生物化學(xué)品。然后，這些可以替代用于制造許多塑料，油漆，輪胎，潤滑劑，粘合劑和密封劑的基于化石燃料的化學(xué)品。

它可以提供一種新的碳中性能源，稱為生物燃料 - 在植物生長時將碳從大氣中吸出，并且在燃燒時不釋放額外的排放物，不像煤，石油或天然氣。

生物燃料被認(rèn)為是運(yùn)輸部門最實(shí)際的化石燃料替代品之一，特別是航空和海運(yùn)業(yè)。

但是，生物燃料受到嚴(yán)格審查，因?yàn)樗鼈兣c糧食作物競爭土地，通常是在世界上已經(jīng)受到糧食安全威脅的地區(qū)。

由于生產(chǎn)它們所需的土地和基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)量，它們的碳減排也受到了質(zhì)疑。

“我們正面臨著挑戰(zhàn) - 我們需要更多的產(chǎn)品來滿足不斷增長的人口需求，但我們的資源有限，”OPTISOCH的協(xié)調(diào)員Chaud說。“與此同時，我們希望保護(hù)環(huán)境，減少化石燃料的使用。使用來自小麥秸稈的生物異丁烯，我們可以使用已有的原料(用于生物化學(xué)品)。

根據(jù)Chaud進(jìn)行的分析，如果每年收集的歐盟每年生產(chǎn)的1.44億噸小麥秸稈廢物中只有4800萬噸可以生產(chǎn)2100萬噸糖，這些糖可以為100個商業(yè)生物煉制廠提供原料，以生產(chǎn)穩(wěn)定的生物化學(xué)品。包括生物燃料在內(nèi)的不同行業(yè)使用，每年替代相當(dāng)于3500萬桶的化石燃料。

這些工廠可以建在歐洲大多數(shù)小麥農(nóng)場經(jīng)常所在的農(nóng)村地區(qū)，在建設(shè)和運(yùn)營期間為農(nóng)村帶來新的就業(yè)機(jī)會。

“它提供了額外的收入來源，”Chaud說。'(農(nóng)民)不僅會出售糧食，還會出售稻草。

到項(xiàng)目結(jié)束時，Chaud希望他們能夠制定第一個商業(yè)生物煉油廠的計(jì)劃，他說可以在十年內(nèi)開始向農(nóng)民支付小麥秸稈。

但是，如果工廠所有者和農(nóng)民都有動力收集小麥秸稈，那么有多少有機(jī)物質(zhì)會從田地中取出，使土壤受到侵蝕和退化?

“在可持續(xù)農(nóng)業(yè)中，一小部分(小麥秸稈)殘留物應(yīng)留在田間，以減少侵蝕，保護(hù)土壤中的有機(jī)碳和養(yǎng)分，”Chaud說。“但是你可以出口高達(dá)30-60%，而不會危及土壤質(zhì)量。”

該項(xiàng)目也采取保守的方法，只考慮可用的小麥秸稈的三分之一可用于生物燃料和生化生產(chǎn)，以計(jì)算潛在的未來市場。

同時，來自加工小麥秸稈的剩余材料可用作化石燃料肥料的替代品，這種肥料是支持而非阻礙可持續(xù)農(nóng)業(yè)的副產(chǎn)品。

綠色建筑

此外，小麥秸稈廢物也可用于支持更環(huán)保的建筑業(yè)。

歐盟資助的REHAP項(xiàng)目正在嘗試將小麥秸稈廢棄物轉(zhuǎn)化為新產(chǎn)品，這些產(chǎn)品可用于制造用于木材的生態(tài)友好型樹脂和用于綠色水泥的生物化學(xué)品。

西班牙Gipuzkoa的Tecnalia研究與創(chuàng)新中心的材料科學(xué)家MiriamGarcía博士說，我們正在從小麥秸稈廢物中提取糖和木質(zhì)素，他幫助協(xié)調(diào)REHAP。該項(xiàng)目即將迎來第一年的結(jié)束，研究人員一直致力于開發(fā)這些生物化學(xué)品。

從這些材料中，該團(tuán)隊(duì)的目標(biāo)是開發(fā)生物樹脂，可用于減少用于開發(fā)目前用于制造木板和木板的人造化學(xué)品的化石燃料的數(shù)量。

它們的生物化學(xué)品也可以作為混凝土中改進(jìn)的粘合劑，有助于減少施工期間所需的水量。

他們還從林業(yè)廢棄物中提取糖和單寧，這些廢棄物將用于開發(fā)木板以及可持續(xù)聚氨酯，這是一種用于家居保溫，家具和床上用品的聚合物。

加西亞博士說，我們正在證明在像建筑這樣龐大的部門中使用這種廢物的可行性。

通過結(jié)合小麥秸稈和木材廢料的生物化學(xué)品，García博士認(rèn)為它們可能對建筑行業(yè)的化石燃料排放產(chǎn)生重大影響。

她說，我們希望能夠大幅減少二氧化碳排放量。“我們認(rèn)為我們可以減少80-100%的化石燃料資源，具體取決于材料(替換為REHAP替代品)。”

目前大多數(shù)木材廢料都被燒毀，但是通過將其鎖定在建筑物中，碳可以被捕獲而不是再次釋放到大氣中。

“我們不僅通過創(chuàng)造節(jié)約能源或儲存碳的產(chǎn)品，而且通過具有更高經(jīng)濟(jì)價值的產(chǎn)品，為這種浪費(fèi)增加價值，”加西亞博士說。