科技 2023-01-31 08:55

Industrial waste can be repurposed into profit, suggest study

华盛顿[美国]1月29日(ANI):科学家在估计食品加工废物的最佳大规模用途方面迈出了第一步,首先分析其内容,并根据这些发现提出了从可持续燃料、沼气和电力到有用的化学品和有机肥料的生产机会。

这项研究的资深作者、俄亥俄州立大学园艺、作物科学、食品、农业和生物工程教授卡特琳娜·科尼什说,这项工作被称为“估价”,即确定某物的潜在价值,“当你不得不花钱摆脱它时,这些东西本来是没有价值的,甚至是公司资源的消耗”。

“作为一个话题,生物经济正变得越来越普遍。在这种情况下,不要摆脱食物浪费——从中赚钱,”康沃尔说,他也是俄亥俄州生物新兴材料研究学者。“在这里,我们为那些想知道‘我能用这些东西做什么’的食品制造商提供了基本模型。我们的流程图引导他们朝着特定的方向前进,防止他们浪费时间尝试我们知道行不通的东西。”

这项研究最近在线发表在《全环境科学》杂志上。

在美国,每年被丢弃的800亿磅食物中,约2%是由食品制造和加工造成的——固体食物垃圾被送往垃圾填埋场或制成堆肥,液体则被倒入下水道。

在这项研究中,研究人员共收集了46个废物样本,其中14个来自俄亥俄州的大型食品加工公司,并将它们分为四大类:蔬菜、富含脂肪的、工业污泥和淀粉。然后,他们对样品内容物的物理和化学性质进行了表征,并测试了一些淀粉类废物,他们认为这些废物是发酵成平台化学丙酮的良好候选者。

从大局来看,一种废物的能量密度(基于热值)和碳氮比是其再利用潜力的主要决定因素。例如,脂肪废物和矿物废物可以厌氧消化产生沼气,大豆废物有足够的能量密度可用于生产生物柴油。

低热量的蔬菜垃圾并不适合生产能源,但它们是丰富的类黄酮、抗氧化剂和色素的有机来源,可以提取并用于促进健康的化合物。

基于对纤维和富含矿物质的废物的分析,康沃尔实践了她所宣传的:她的实验室开发了一种方法,将蛋壳和西红柿皮从俄亥俄州的食品生产商中提取出来,变成橡胶产品的填充物,部分取代了轮胎中的石油炭黑。

俄亥俄州立大学食品、农业和生物工程博士后、第一作者Beenish Saba说:“我们将这项工作与环境保护局的目标相一致,即到2030年减少50%的粮食损失和浪费。”那么,如何减少这种浪费呢?定值是一种方法。

“在俄亥俄州,种植玉米可以转化为生物燃料、丙酮和丁醇,在这里,我们已经确定了其他可用的废物来源,也可以转化为这些产品。”

Saba说,拟议的转换技术需要能源来运行,也会产生一些二次废物,但定价建模为进一步的“从摇篮到坟墓”分析奠定了基础,这将有助于量化大规模食品和其他行业减少废物的环境效益。

研究人员说,虽然这项研究只是一个起点,但理想情况下,它将激励食品生产商考虑从目前被视为垃圾的废物中制造一些东西的可能性。

科尼什说:“我们希望发生的是,食品生产商将真正关注他们的成本和他们的碳足迹,看看哪种方法对他们的特定废物最有效,哪种方法在财务上的负面影响最小,最好是有利可图,同时还能最大限度地减少碳足迹。”“就全球变暖而言,任何可以估价的废物都对全球变暖有直接影响,因为它对排放和生态系统有直接影响。

她说:“这一切都是为了提高能源安全,降低食品浪费管理对财务和环境的影响。”“如果你的垃圾有足够的价值,你可以做一些事情来防止它进入垃圾填埋场,这真的是一件好事。”(ANI)