小麦秸秆废物可能是更环保化学品的基础

来自收获小麦的剩余秸秆可以变成生物基化学品，可以提供高温室气体储存，不与粮食供应竞争或破坏生态系统。研究人员希望利用目前留在欧洲农场腐烂的大量小麦秸秆来开发绿色生物化学品的基石。收获后留下的小麦秸秆不能被动物吃掉，因此通常用作牲畜的床上用品或留在田地上作为富集土壤的方法。

但由欧盟基于生物的工业联合承诺计划资助的OPTISOCHEM项目希望将这些多余的材料转化为更有用的物质 - 一种叫做生物异丁烯的气体。

“小麦秸秆是欧盟最重要的农业残留物 - 每年约有1.44亿吨，”法国Global Bioenergies工业战略总监Bernard Chaud说。

在小麦秸秆中发现的糖被发酵并在生物精炼厂变成气体，然后可以提取生物异丁烯，并且反过来可以用于生成生物化学品。然后，这些可以替代用于制造许多塑料，油漆，轮胎，润滑剂，粘合剂和密封剂的基于化石燃料的化学品。

它可以提供一种新的碳中性能源，称为生物燃料 - 在植物生长时将碳从大气中吸出，并且在燃烧时不释放额外的排放物，不像煤，石油或天然气。

生物燃料被认为是运输部门最实际的化石燃料替代品之一，特别是航空和海运业。

但是，生物燃料受到严格审查，因为它们与粮食作物竞争土地，通常是在世界上已经受到粮食安全威胁的地区。

由于生产它们所需的土地和基础设施数量，它们的碳减排也受到了质疑。

“我们正面临着挑战 - 我们需要更多的产品来满足不断增长的人口需求，但我们的资源有限，”OPTISOCH的协调员Chaud说。“与此同时，我们希望保护环境，减少化石燃料的使用。使用来自小麦秸秆的生物异丁烯，我们可以使用已有的原料(用于生物化学品)。

根据Chaud进行的分析，如果每年收集的欧盟每年生产的1.44亿吨小麦秸秆废物中只有4800万吨可以生产2100万吨糖，这些糖可以为100个商业生物炼制厂提供原料，以生产稳定的生物化学品。包括生物燃料在内的不同行业使用，每年替代相当于3500万桶的化石燃料。

这些工厂可以建在欧洲大多数小麦农场经常所在的农村地区，在建设和运营期间为农村带来新的就业机会。

“它提供了额外的收入来源，”Chaud说。'(农民)不仅会出售粮食，还会出售稻草。

到项目结束时，Chaud希望他们能够制定第一个商业生物炼油厂的计划，他说可以在十年内开始向农民支付小麦秸秆。

但是，如果工厂所有者和农民都有动力收集小麦秸秆，那么有多少有机物质会从田地中取出，使土壤受到侵蚀和退化?

“在可持续农业中，一小部分(小麦秸秆)残留物应留在田间，以减少侵蚀，保护土壤中的有机碳和养分，”Chaud说。“但是你可以出口高达30-60%，而不会危及土壤质量。”

该项目也采取保守的方法，只考虑可用的小麦秸秆的三分之一可用于生物燃料和生化生产，以计算潜在的未来市场。

同时，来自加工小麦秸秆的剩余材料可用作化石燃料肥料的替代品，这种肥料是支持而非阻碍可持续农业的副产品。

绿色建筑

此外，小麦秸秆废物也可用于支持更环保的建筑业。

欧盟资助的REHAP项目正在尝试将小麦秸秆废弃物转化为新产品，这些产品可用于制造用于木材的生态友好型树脂和用于绿色水泥的生物化学品。

西班牙Gipuzkoa的Tecnalia研究与创新中心的材料科学家MiriamGarcía博士说，我们正在从小麦秸秆废物中提取糖和木质素，他帮助协调REHAP。该项目即将迎来第一年的结束，研究人员一直致力于开发这些生物化学品。

从这些材料中，该团队的目标是开发生物树脂，可用于减少用于开发目前用于制造木板和木板的人造化学品的化石燃料的数量。

它们的生物化学品也可以作为混凝土中改进的粘合剂，有助于减少施工期间所需的水量。

他们还从林业废弃物中提取糖和单宁，这些废弃物将用于开发木板以及可持续聚氨酯，这是一种用于家居保温，家具和床上用品的聚合物。

加西亚博士说，我们正在证明在像建筑这样庞大的部门中使用这种废物的可行性。

通过结合小麦秸秆和木材废料的生物化学品，García博士认为它们可能对建筑行业的化石燃料排放产生重大影响。

她说，我们希望能够大幅减少二氧化碳排放量。“我们认为我们可以减少80-100%的化石燃料资源，具体取决于材料(替换为REHAP替代品)。”

目前大多数木材废料都被烧毁，但是通过将其锁定在建筑物中，碳可以被捕获而不是再次释放到大气中。

“我们不仅通过创造节约能源或储存碳的产品，而且通过具有更高经济价值的产品，为这种浪费增加价值，”加西亚博士说。