研究提出了重新利用工业废物的有利可图的方法

导读 新研究表明,通过为土豆皮、油炸面团颗粒、奶酪乳清和其他通常最终进入垃圾填埋场的工业食品加工废品寻找第二次生命,可以赚钱并有可能减少

新研究表明,通过为土豆皮、油炸面团颗粒、奶酪乳清和其他通常最终进入垃圾填埋场的工业食品加工废品寻找第二次生命,可以赚钱并有可能减少温室气体排放.

科学家们已迈出第一步,估计食品加工废料的最佳大规模用途,首先分析其内容,并根据这些发现提出从可持续燃料、沼气和电力到有用化学品和有机肥料的生产机会。

这项工作被称为价值增值,或确定某物的潜在价值,“如果你不得不花钱摆脱它,那么它对公司来说毫无价值,甚至会消耗资源,”在俄亥俄州立大学从事园艺和作物科学以及食品、农业和生物工程研究和教授。

“生物经济作为一个话题正变得越来越普遍。在这种情况下,不要摆脱食物浪费——从中赚钱,”同样是俄亥俄州生物紧急材料研究学者的康沃尔说。“在这里,我们正在为那些想知道‘我能用这些东西做什么?’的食品制造商建立基本模型。”我们的流程图引导他们朝着特定的方向前进,并防止他们浪费时间尝试我们知道行不通的事情。”

该研究最近在线发表在《全面环境科学》杂志上。

在美国每年丢弃的800亿磅食物中,约有2%可归因于食品制造和加工——固体食物垃圾被送往垃圾填埋场或进行堆肥处理,液体则排入下水道。

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:蔬菜类、富含脂肪类、工业污泥类和淀粉类。然后,他们对样品内容物的物理和化学特性进行了表征,并测试了他们确定的一些淀粉质废物,这些废物是发酵成平台化学丙酮的良好候选者。

从总体上看,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,脂肪废弃物和矿物废弃物可以厌氧消化产生沼气,而大豆废弃物的能量密度足以用于生产生物柴油。

低热量的蔬菜废料不是很好的能源生产,但它们是类黄酮、抗氧化剂和色素的丰富有机来源,可以提取并用于促进健康的化合物。

基于对富含纤维和矿物质的废物的分析,康沃尔践行了她所宣扬的:她的实验室开发了一种方法,可以将来自俄亥俄州食品生产商的蛋壳和番茄皮转化为橡胶产品中的填料,部分取代轮胎中的石油基炭黑,例如。

“我们将这项工作与环境保护署的目标相结合,即到2030年将食物损失和浪费减少50%,”第一作者、俄亥俄州立大学食品、农业和生物工程博士后研究员BeenishSaba说。“那么,你怎样才能减少这种浪费呢?增值是一种方法。

“在俄亥俄州,人们正在种植玉米以转化为生物燃料、丙酮和丁醇,在这里我们已经确定了其他来源已经可以作为废物使用,您也可以将它们转化为这些产品。”

拟议的转化技术需要能源来运行,也会产生一些二次废物,但价值模型为进一步的“从摇篮到坟墓”分析奠定了基础,这将有助于量化大规模减少食品和其他行业废物的环境效益,Saba说。

研究人员表示,虽然这项研究只是一个起点,但理想情况下,它会激励食品生产商考虑利用目前被视为垃圾的废品制造某些东西的可能性。

“我们希望发生的事情是,食品生产商将真正审视他们的成本和他们的足迹,看看这些方法中哪一种对他们的特定废物最有效——哪一种在财务上的负面影响最小,最好是有利可图的,同时也最大限度地减少任何碳足迹,”康沃尔说。“就全球变暖而言,任何可以被利用的废物都会对全球变暖产生直接影响,因为它对排放和生态系统有直接影响。

“这一切都是为了提高能源安全并降低食物垃圾管理对财务和环境的影响,”她说。“如果你的废物有足够的价值让你用它做一些事情来防止它进入垃圾填埋场,那真是一件好事。”