Исследование предлагает выгодные способы вторичного использования промышленных отходов

Согласно новому исследованию, можно заработать деньги и потенциально сократить выбросы парниковых газов, дав вторую жизнь картофельной очистке, частицам жареного теста, сырной сыворотке и другим промышленным отходам пищевой промышленности, которые обычно попадают на свалки.

Ученые сделали первый шаг к оценке наилучшего крупномасштабного использования отходов пищевой промышленности , сначала проанализировав их содержимое и на основе этих выводов предложив производственные возможности, начиная от устойчивого топлива, биогаза и электричества и заканчивая полезными химикатами и органическими удобрениями.

Эта работа известна как валоризация или определение потенциальной ценности чего-то, «что в противном случае не имеет никакой ценности или даже истощает ресурсы компании — когда вам нужно тратить деньги, чтобы избавиться от этого», — сказала Катрина Корниш, старший автор исследования. учится и является профессором садоводства и растениеводства, а также пищевой, сельскохозяйственной и биологической инженерии в Университете штата Огайо.

«Биоэкономика становится все более популярной темой для разговоров. В этом случае не избавляйтесь от пищевых отходов — зарабатывайте на этом немного денег», — сказал Корниш, также научный сотрудник Огайо в области биоэмергентных материалов. «Здесь мы внедряем базовую модель для производителей продуктов питания, которые задаются вопросом: «Что я могу сделать с этим материалом?» Наша блок-схема направляет их в определенном направлении и не дает тратить время на то, что, как мы знаем, не сработает».

Исследование было недавно опубликовано онлайн в журнале Science of the Total Environment .

Около 2% из 80 миллиардов фунтов пищевых продуктов, выбрасываемых ежегодно в Соединенных Штатах, связано с производством и переработкой пищевых продуктов: твердые пищевые отходы отправляются на свалки или компостируются, а жидкости сливаются в канализацию.

Для исследования ученые собрали в общей сложности 46 образцов отходов, в том числе 14 от крупных компаний пищевой промышленности штата Огайо, и разделили их на четыре широкие категории: растительные, жирные, промышленные отходы и крахмалистые. Затем они охарактеризовали физические и химические свойства содержимого образца и проверили некоторые крахмалистые отходы, которые, как они определили, были хорошими кандидатами для ферментации в химический ацетон.

В целом плотность энергии типа отходов (исходя из теплотворной способности) и соотношение углерода к азоту были основными определяющими факторами их потенциала повторного использования. Например, жировые отходы и отходы на минеральной основе могут быть переработаны анаэробно для получения биогаза, а отходы соевых бобов обладают достаточной плотностью энергии, чтобы их можно было использовать для производства биодизельного топлива.

Низкокалорийные растительные отходы не очень хороши для производства энергии , но они являются обильными органическими источниками флавоноидов, антиоксидантов и пигментов, которые можно экстрагировать и использовать в полезных для здоровья соединениях.

Основываясь на анализе волокнистых и богатых минералами отходов, Корниш применила на практике то, о чем проповедует: ее лаборатория разработала метод превращения яичной скорлупы и томатной кожуры, полученных от производителей продуктов питания из Огайо, в наполнители для резиновых изделий, частично заменяя сажу на нефтяной основе в шинах. Как пример.

Предлагаемые технологии преобразования требуют энергии для работы, а также производят некоторое количество вторичных отходов, но моделирование валоризации закладывает основу для дальнейшего анализа «от начала до конца», который поможет количественно оценить экологические преимущества крупномасштабного сокращения пищевых и других промышленных отходов.

Хотя это исследование является отправной точкой, в идеале оно послужит стимулом для производителей продуктов питания рассмотреть возможность производства чего-либо из отходов, которые в настоящее время рассматриваются как мусор, говорят исследователи.

Дополнительная информация: Биниш Саба и др., Характеристика и потенциальное повышение ценности промышленных отходов пищевой промышленности, Наука об окружающей среде в целом (2023 г.). DOI: 10.1016/j.scitotenv.2023.161550

 

Будьте в курсе в удобном формате, присоединяйтесь: TG-канал и ВК

Бесплатная служба распространения новостей для научных организаций и стартапов

hello@technovery.com