La paglia rimasta dal grano raccolto potrebbe essere trasformata in prodotti chimici a base biologica che offrono un elevato risparmio di gas serra e non competono con le scorte di cibo né danneggiano gli ecosistemi.

I ricercatori sperano di utilizzare le enormi quantità di paglia di grano attualmente lasciata a marcire nelle fattorie europee per sviluppare i mattoni per prodotti biochimici più ecologici.

I gambi di grano lasciati dopo la raccolta non possono essere mangiati dagli animali, quindi sono normalmente usati come lettiere per il bestiame o lasciati sui campi come un modo per arricchire il terreno.

Ma il progetto OPTISOCHEM, finanziato dal programma di impresa comune dell'UE per le bioindustrie, spera di trasformare questo materiale in eccesso in qualcosa di più utile, un gas chiamato bio-isobutene.

"La paglia di grano è il tipo più importante di residuo agricolo nell'UE:ogni anno si accumulano circa 144 milioni di tonnellate, ' ha detto Bernard Chaud, direttore della strategia industriale presso Global Bioenergies, in Francia.

Gli zuccheri trovati nella paglia di grano vengono fermentati e trasformati in gas in una bioraffineria, dove il bio-isobutene può quindi essere estratto e, a sua volta, può essere utilizzato per creare sostanze biochimiche. Questi possono quindi sostituire i prodotti chimici a base di combustibili fossili utilizzati per produrre molte materie plastiche, vernici, pneumatici, lubrificanti, adesivi e sigillanti.

Potrebbe offrire una nuova fonte di energia a zero emissioni di carbonio chiamata biocarburante, una che aspira il carbonio dall'atmosfera man mano che le piante crescono e non rilascia emissioni aggiuntive quando viene bruciato, a differenza del carbone, petrolio o gas.

I biocarburanti sono considerati una delle alternative più realistiche ai combustibili fossili per il settore dei trasporti, in particolare per l'industria aeronautica e marittima.

Ma i biocarburanti sono stati oggetto di un attento esame mentre competono con le colture alimentari per la terra, spesso in parti del mondo dove la sicurezza alimentare è già minacciata.

La loro riduzione delle emissioni di carbonio è stata anche messa in discussione a causa della quantità di terreno e infrastrutture necessarie per produrli.

"Stiamo affrontando una sfida:abbiamo bisogno di più prodotti per una popolazione in crescita, ma abbiamo risorse limitate, ' disse Chaud, chi è il coordinatore di OPTISOCHEM. 'Allo stesso tempo vogliamo proteggere l'ambiente e ridurre l'uso di combustibili fossili. Con bio-isobutene da paglia di grano, possiamo usare una materia prima già disponibile (per i prodotti biochimici).'

Secondo l'analisi condotta da Chaud, se solo 48 milioni dei 144 milioni di tonnellate di rifiuti di paglia di grano prodotti annualmente nell'UE fossero raccolti, potrebbe produrre 21 milioni di tonnellate di zucchero che potrebbero alimentare 100 impianti di bioraffineria commerciali per produrre una fornitura costante di sostanze biochimiche per l'utilizzo da parte di diverse industrie, compresi i biocarburanti, e sostituire l'equivalente di 35 milioni di barili di combustibili fossili all'anno.

Questi impianti potrebbero essere costruiti nelle regioni rurali dove spesso si trova la maggior parte delle fattorie di grano in Europa, portare nuovi posti di lavoro nelle campagne durante la costruzione e il funzionamento.

'Offre un flusso di entrate aggiuntivo, ' ha detto Chaud. '(Gli agricoltori) non venderanno solo il grano, ma anche la paglia».

Alla fine del progetto, Chaud spera che avranno i piani per la prima bioraffineria commerciale, che ha detto potrebbe iniziare a pagare gli agricoltori per la loro paglia di grano in meno di un decennio.

Ma se i proprietari delle piante e gli agricoltori hanno entrambi un incentivo a raccogliere paglia di grano, si potrebbe togliere troppo materiale organico dai campi, esporre il suolo all'erosione e al degrado?

"Nell'agricoltura sostenibile una frazione di questo residuo (paglia di grano) dovrebbe rimanere nel campo per ridurre l'erosione e proteggere il carbonio organico e le sostanze nutritive nel suolo, ' ha detto Chaud. "Ma puoi esportare fino al 30-60 % senza compromettere la qualità del suolo."

Il progetto sta anche adottando un approccio conservativo e considera solo un terzo della paglia di grano disponibile disponibile per la produzione di biocarburanti e biochimici nei loro calcoli del potenziale mercato futuro.

Nel frattempo, i materiali di scarto della paglia di grano lavorata possono essere utilizzati come alternativa ai fertilizzanti a base di combustibili fossili, un sottoprodotto che sosterrebbe, piuttosto che ostacolare, agricoltura sostenibile.

Edifici verdi

Inoltre, Gli scarti di paglia di grano possono essere utilizzati anche per sostenere un'industria edile più ecologica.

Il progetto REHAP, finanziato dall'UE, sta tentando di trasformare gli scarti di paglia di grano in nuovi prodotti che possono essere utilizzati per produrre resine ecocompatibili per il legno e sostanze biochimiche per un cemento più ecologico.

'Stiamo estraendo zuccheri e lignina dagli scarti di paglia di grano, ' ha detto la dottoressa Miriam García, uno scienziato dei materiali presso il centro di ricerca e innovazione Tecnalia a Gipuzkoa, Spagna, che aiuta a coordinare REHAP. Il progetto si sta avvicinando alla fine del suo primo anno in cui i ricercatori hanno sviluppato i processi per estrarre queste sostanze biochimiche.

Da questo materiale, il team mira a sviluppare bio-resine che possono essere utilizzate per ridurre la quantità di combustibili fossili utilizzati per sviluppare prodotti chimici artificiali attualmente utilizzati nella produzione di assi e tavole di legno.

Le loro sostanze biochimiche potrebbero anche agire come un agente legante migliorato nel calcestruzzo, contribuendo a ridurre la quantità di acqua necessaria durante la costruzione.

Stanno anche estraendo zuccheri e tannini dai rifiuti forestali, che verrà utilizzato per sviluppare tavole di legno e poliuretani sostenibili, un tipo di polimero utilizzato nell'isolamento domestico, mobili e biancheria da letto.

"Stiamo dimostrando la fattibilità dell'utilizzo di questi rifiuti in un settore così vasto come quello delle costruzioni, — disse il dottor Garcia.

Combinando sostanze biochimiche dalla paglia di grano e dai rifiuti di legno, Il dottor García ritiene che potrebbero avere un grande impatto sulle emissioni di combustibili fossili del settore edile.

'Ci aspettiamo di ridurre significativamente le emissioni di anidride carbonica, ' lei disse. "Pensiamo di poter ridurre le risorse di combustibili fossili utilizzate dell'80-100 %, a seconda del materiale (sostituito con un'alternativa REHAP).'

Attualmente la maggior parte dei rifiuti di legno viene bruciata, ma chiudendolo negli edifici, il carbonio può essere catturato piuttosto che rilasciato ancora una volta nell'atmosfera.

'Aggiungiamo valore a questo spreco, non solo creando prodotti che risparmiano energia o immagazzinano carbonio, ma attraverso prodotti che hanno un valore economico maggiore, — disse il dottor Garcia.