Tilslutning for at producere miljøvenlig bioplast

Bioplastik - bionedbrydelig plast fremstillet af biologiske stoffer i stedet for petroleum - kan fremstilles på en mere økonomisk og miljøvenlig måde ud fra biprodukterne fra majsstubbe, græsser og mesquite landbrugsproduktion, ifølge en ny undersøgelse foretaget af en Texas A&M AgriLife Research-forsker.

Denne nye tilgang involverer en "plug-in" forkonditioneringsproces, en simpel justering for biobrændstofraffinaderier, sagde Joshua Yuan, AgriLife Research videnskabsmand, professor og formand for Synthetic Biology and Renewable Products i Texas A&M University College of Agriculture and Life Sciences Department of Plant Pathology. Disse "plug-in" teknologier giver mulighed for optimering af bæredygtige, omkostningseffektiv lignin - nøglekomponenten i bioplast, der bruges i fødevareemballage og andre hverdagsting.

Projektet på $2,4 millioner er finansieret af det amerikanske energiministeriums kontor for energieffektivitet og vedvarende energi bioenergiteknologi. Forskningen er for nylig blevet offentliggjort i Naturkommunikation .

Yuan og forskere indsender anmodninger om yderligere projektfinansiering i næste fase.

Effektiv udvinding og brug af lignin er en stor udfordring for biobrændselsraffinaderier, sagde Yuan.

"Vores proces tager fem konventionelle forbehandlingsteknologier og modificerer dem til at producere biobrændstof og plast sammen til en lavere pris."

Yuans forskning bygger på tidligere arbejde med at undersøge forbedrede ekstraktionsmetoder for lignin.

Den nye metode, kaldet "plug-in forkonditioneringsprocesser af lignin, " eller PIPOL, kan føjes direkte til nuværende bioraffinaderier og er ikke uoverkommelige, sagde Yuan. PIPOL er designet til at integrere opløsning, konditionerende og gærende lignin, omdanner det til energi og gør det let at tilpasse til bioraffinaderidesign.

Yuan sagde, at bioøkonomien og biofremstillingssektoren er en føderal prioritet, da Det Hvide Hus' kontor for videnskab og teknologipolitik peger på bioøkonomisk infrastruktur, innovation, Produkter, teknologi og data for at øge den økonomiske vækst i USA.

Bioøkonomien understøtter omkring 285, 000 job og genererer 48 milliarder dollars i årlig omsætning.

"Innovation er nøglen til at opnå vækst og en mere udbredt brug af bionedbrydelig plast. Kommercialisering af lignocellulose-bioraffinaderi hindres af begrænsede værditilvækstprodukter fra biomasse, manglende ligninudnyttelse til fungible produkter og generelt lavværdi output med ethanol som primære produkter, " sagde han. "Denne nylige opdagelse vil gøre betydelige fremskridt for at overvinde nogle af disse udfordringer."

Yuan udråbte også forskningen for dens miljøvenlige aspekter.

"Vi producerer over 300 millioner tons plast hvert år, " sagde han. "Det er afgørende at erstatte dem med biologisk nedbrydelig plast. Dette arbejde giver en vej til at producere bioplast fra almindeligt landbrugsaffald som [det fra produktion af] majs og andet græs og træ. Vi mener, at denne forskning er meget industrielt relevant og kan kun hjælpe med at gøre bioraffinaderi- og polymerindustrien i stand til at [opnå] større effektivitet og økonomiske muligheder."

AgriLife Research og College of Agriculture and Life Sciences deler en forpligtelse til at søge løsninger gennem videnskab for at løse miljømæssige udfordringer. Deres forskning har allerede fundet ud af, at bæredygtige produkter som mesquite og durra med høj tonnage kan bruges som råmateriale til produktion af biobrændstof.

Landbrugsbiprodukter såsom majsstubbe og andre græsser er alternative råmaterialer til biobrændselsanlæg, sagde Yuan. Disse skaber potentielle nye indtægtsstrømme for landmænd såvel som transportsektoren, der transporterer høstet råmateriale og biproduktafgrøder til raffinaderi.

"Vi har vist, at bioplast fra lignocelluloseholdige bioraffinaderier kan være mere økonomisk fordelagtigt, som åbner nye veje til at bruge landbrugsaffald til at producere bionedbrydelig plast, " sagde Yuan. "Opdagelsen vil afbøde globale klimaændringer ved at erstatte fossilt brændstof og ikke-nedbrydelig plast med vedvarende og bionedbrydelig plast."