Le bioplastiche (plastiche biodegradabili ottenute da sostanze biologiche anziché dal petrolio) possono essere create in modo più economico ed ecologico dai sottoprodotti delle stoppie di mais, graminacee e mesquite produzione agricola, secondo un nuovo studio di uno scienziato del Texas A&M AgriLife Research.

Questo nuovo approccio prevede un processo di precondizionamento "plug-in", un semplice adeguamento per le raffinerie di biocarburanti, disse Giosuè Yuan, Ricercatore AgriLife, professore e presidente di biologia sintetica e prodotti rinnovabili presso il Texas A&M University College of Agriculture and Life Sciences Department of Plant Pathology. Queste tecnologie "plug-in" consentono di ottimizzare la sostenibilità, lignina conveniente, il componente chiave delle bioplastiche utilizzate negli imballaggi alimentari e in altri oggetti di uso quotidiano.

Il progetto da 2,4 milioni di dollari è finanziato dall'Ufficio per l'efficienza energetica e le energie rinnovabili del Dipartimento dell'energia degli Stati Uniti. La ricerca è stata recentemente pubblicata su Comunicazioni sulla natura .

Yuan e i ricercatori stanno presentando richieste per la fase successiva per ulteriori finanziamenti del progetto.

L'estrazione e l'uso efficienti della lignina rappresentano una sfida importante per le raffinerie di biocarburanti, ha detto Yuan.

"Il nostro processo richiede cinque tecnologie di pretrattamento convenzionali e le modifica per produrre insieme biocarburante e plastica a un costo inferiore".

La ricerca di Yuan si basa su lavori precedenti che studiavano metodi di estrazione avanzati per la lignina.

Il nuovo metodo, denominati "processi di precondizionamento plug-in della lignina, " o PIPOL, può essere aggiunto direttamente alle attuali bioraffinerie e non ha costi proibitivi, ha detto Yuan. PIPOL è progettato per integrare la dissoluzione, condizionamento e fermentazione della lignina, trasformandolo in energia e rendendolo facilmente adattabile ai progetti di bioraffineria.

Yuan ha affermato che i settori della bioeconomia e della bioproduzione sono una priorità federale poiché l'Ufficio per la politica scientifica e tecnologica della Casa Bianca indica le infrastrutture della bioeconomia, innovazione, prodotti, tecnologia e dati per migliorare la crescita economica degli Stati Uniti.

La bioeconomia ne sostiene circa 285, 000 posti di lavoro e genera un fatturato annuo di 48 miliardi di dollari.

"L'innovazione è la chiave per raggiungere la crescita e un uso più diffuso di plastiche biodegradabili. La commercializzazione delle bioraffinerie lignocellulosiche è ostacolata da prodotti a valore aggiunto limitato da biomasse, mancanza di utilizzo della lignina per prodotti fungibili e produzione complessiva di basso valore con etanolo come prodotti primari, " ha detto. "Questa recente scoperta farà passi da gigante per superare alcune di queste sfide".

Yuan ha anche pubblicizzato la ricerca per i suoi aspetti rispettosi dell'ambiente.

"Produciamo oltre 300 milioni di tonnellate di plastica ogni anno, " ha detto. "E 'fondamentale sostituire quelli con plastiche biodegradabili. Questo lavoro fornisce un percorso per produrre bioplastiche da rifiuti agricoli comuni come [quello della produzione di] mais e altre erbe e legno. Riteniamo che questa ricerca sia molto rilevante dal punto di vista industriale e potrebbe solo aiutare a consentire alle industrie della bioraffineria e dei polimeri di [ottenere] maggiori efficienze e opportunità economiche".

AgriLife Research e il College of Agriculture and Life Sciences condividono l'impegno a cercare soluzioni attraverso la scienza per risolvere le sfide ambientali. La loro ricerca ha già scoperto che prodotti sostenibili come il mesquite e il sorgo ad alto tonnellaggio possono essere utilizzati come materia prima per la produzione di biocarburanti.

I sottoprodotti agricoli come stoppie di mais e altre erbe sono fonti di materie prime alternative per gli impianti di biocarburanti, ha detto Yuan. Questi creano potenziali nuovi flussi di entrate per gli agricoltori e il settore dei trasporti che trasporta le materie prime raccolte e le colture di sottoprodotti alle operazioni di raffineria.

"Abbiamo dimostrato che le bioplastiche provenienti da bioraffinerie lignocellulosiche possono essere più vantaggiose dal punto di vista economico, che apre nuove strade all'utilizzo dei rifiuti agricoli per produrre plastiche biodegradabili, Yuan ha detto. "La scoperta mitigherà i cambiamenti climatici globali sostituendo i combustibili fossili e le plastiche non degradabili con plastiche rinnovabili e biodegradabili".