Subprodutos da agricultura podem gerar bioplásticos

Bioplásticos - plásticos biodegradáveis ??feitos de substâncias biológicas em vez de petróleo - podem ser criados de uma forma mais econômica e ecologicamente correta a partir dos subprodutos da palha do milho, gramíneas e produção agrícola de algaroba, de acordo com um novo estudo realizado por um cientista da Texas A&M AgriLife Research .

Esta nova abordagem envolve um processo de pré-condicionamento "plug-in", um ajuste simples para refinarias de biocombustíveis, disse Joshua Yuan, Ph.D., cientista de Pesquisa AgriLife, professor e presidente de Biologia Sintética e Produtos Renováveis ??no Texas A&M College of Agriculture e Departamento de Ciências da Vida de Fitopatologia. Essas tecnologias "plug-in" permitem a otimização da lignina sustentável e econômica - o principal componente dos bioplásticos usados ??em embalagens de alimentos e outros itens do dia a dia.

O projeto de US$ 2,4 milhões é financiado pelo Escritório de Tecnologias de Bioenergia e Eficiência Energética do Departamento de Energia dos Estados Unidos. A pesquisa foi publicada recentemente na Nature Communications.

Yuan e os pesquisadores estão enviando solicitações de próxima fase para financiamento adicional do projeto.

Um processo adaptável

A extração e o uso eficientes de lignina são um grande desafio para as refinarias de biocombustíveis, disse Yuan. "Nosso processo pega cinco tecnologias convencionais de pré-tratamento e as modifica para produzir biocombustível e plásticos juntos a um custo menor."

A pesquisa de Yuan se baseia em trabalhos anteriores que investigam métodos avançados de extração de lignina. O novo método, denominado "processos de pré-condicionamento de plug-in de lignina", ou PIPOL, pode ser adicionado diretamente às biorrefinarias atuais e não tem um custo proibitivo, disse Yuan. O PIPOL foi projetado para integrar a dissolução, o condicionamento e a fermentação da lignina, transformando-a em energia e tornando-a facilmente adaptável a projetos de biorrefinaria.

Bioeconomia 'uma prioridade federal'

Yuan disse que os setores de bioeconomia e biomanufatura são uma prioridade federal, já que o Escritório de Política de Ciência e Tecnologia da Casa Branca aponta para infraestrutura, inovação, produtos, tecnologia e dados de bioeconomia para aumentar o crescimento econômico dos EUA.

A bioeconomia sustenta cerca de 285.000 empregos e gera US $ 48 bilhões em receita anual. "A inovação é a chave para alcançar o crescimento e um uso mais amplo de plásticos biodegradáveis. A comercialização da biorrefinaria lignocelulósica é prejudicada por produtos de biomassa de valor agregado limitado, falta de utilização de lignina para produtos fungíveis e produção geral de baixo valor com etanol como produtos primários, " ele disse. "Esta recente descoberta dará passos significativos para superar alguns desses desafios."

Yuan também elogiou a pesquisa por seus aspectos ecológicos. “Estamos produzindo mais de 300 milhões de toneladas de plásticos por ano”, disse ele. “É fundamental substituir aqueles por plásticos biodegradáveis. Este trabalho fornece um caminho para a produção de bioplásticos a partir de resíduos agrícolas comuns, como [o da produção de] milho e outras gramíneas e madeira.

"Acreditamos que esta pesquisa é muito relevante industrialmente e só poderia ajudar a permitir que as indústrias de biorrefinaria e polímeros [alcancem] maiores eficiências e oportunidades econômicas."

O papel dos subprodutos agrícolas

A AgriLife Research e a Faculdade de Agricultura e Ciências da Vida compartilham o compromisso de buscar soluções por meio da ciência para resolver os desafios ambientais. Sua pesquisa já descobriu que produtos sustentáveis, como algaroba e sorgo de alta tonelagem, podem ser usados ??como matéria-prima para a produção de biocombustíveis.

Subprodutos agrícolas, como restolho de milho e outras gramíneas, são fontes alternativas de matéria-prima para usinas de biocombustíveis, disse Yuan. Isso cria novos fluxos de receita potenciais para os agricultores, bem como para o setor de transporte, que transporta as colheitas de matéria-prima e subprodutos para as operações de refinaria.

"Mostramos que os bioplásticos de biorrefinarias lignocelulósicas podem ser mais benéficos economicamente, o que abre novos caminhos para o uso de resíduos agrícolas para produzir plásticos biodegradáveis", disse Yuan. "A descoberta mitigará as mudanças climáticas globais por meio da substituição de combustíveis fósseis e plásticos não degradáveis ??por plásticos renováveis ??e biodegradáveis."