Nowe życie wykorzystanego kompostu grzybowego
Hodowla grzybów to duży biznes: co roku w UE hoduje się ich ponad milion ton. Uprawy te dają zdrowy, niskotłuszczowy, wysokobiałkowy pokarm, który jest również bogaty w minerały i witaminy. Minusem jest to, że do produkcji każdej tony potrzeba jest około 3 milionów ton kompostu grzybowego. Ta mieszanka obornika drobiowego, torfu i słomy pszennej może być wykorzystana do produkcji jednego do trzech zbiorów, a pozbycie się jej stwarza poważne problemy gospodarcze i logistyczne dla europejskich rolników. W przemyśle grzybowym brakuje obecnie dostosowanych rozwiązań technologicznych, które pozwoliłyby na przekształcenie wykorzystanego kompostu w wartościowe produkty.
Przekształcanie odpadów w wartościowe produkty
W ramach finansowanego ze środków UE projektu BIOrescue zademonstrowano zrównoważony proces biorafineryjny polegający na przekształceniu większości zużytego kompostu grzybowego (jak również innych rodzajów nie w pełni wykorzystanych odpadów rolniczych) w wartościowe związki bioaktywne i bioprodukty. Przemysłowym liderem konsorcjum jest jeden z głównych producentów grzybów – Monaghan Mushrooms. Nowy system jest wspierany przez nowoczesne narzędzia modelowania matematycznego, które szybko analizują skład w biomasie odpadowej. Innowacyjna technologia bada z dużą dokładnością skład próbek, który został wcześniej określony na podstawie pomiarów widm bliskiej podczerwieni. „Szybka analiza biomasy jest kluczem do pomyślnego przebiegu procesu biorafineryjnego. Nowe, zaawansowane algorytmy opracowane przez firmę CELIGNIS mogą sprawić, że któregoś dnia koszt analizy jednej próbki wyniesie mniej niż 100 euro”, zauważa Inés del Campo, koordynatorka projektu BIOrescue w hiszpańskim Narodowym Centrum Energii Odnawialnej CENER. Partnerzy projektu opracowali również dwa równoległe procesy optymalizacji obróbki wstępnej biomasy. Pierwsza z nich, zwana obróbką wstępną organosolv, służy do uzyskania maksymalnej ilości ligniny, a cukry są odzyskiwane w procesie termochemicznej obróbki wstępnej. Co więcej, firma biotechnologiczna METGEN stworzyła opatentowane, dostosowane do potrzeb klienta procesy enzymatyczne, dzięki którym długie łańcuchy cukrów i polimerów ligniny w kompoście z biomasy są skutecznie rozbijane na mniejsze kawałki. W tym procesie ich ekstrakcja jest łatwiejsza w porównaniu do procesów wykorzystujących komercyjne enzymy w tym samym celu. „Wykorzystany kompost grzybowy czyni cuda. Opracowaliśmy tanie, wysoko skoncentrowane biopestycydy, które są mniej toksyczne, ale równie skuteczne jak ich odpowiedniki oparte na surowcach kopalnych dostępne na rynku. Ponadto badacze z Instytutu Badań Polimerów im. Maxa Plancka przekształcili ligninę w maleńkie, biodegradowalne kapsułki, które można stosować do kontrolowanego i stopniowego uwalniania leków, a nawet potencjalnie jako nową szczepionkę roślinną ukierunkowaną na konkretne choroby”, dodaje del Campo.
Zrównoważona i powtarzalna koncepcja
Innowacje napędzają każdy etap procesu biorafinacji, od analizy biomasy po konwersję. Wytwarzając niskoemisyjne produkty pochodzenia biologicznego, które mogą być wykorzystywane w rolnictwie, BIOrescue zamyka obieg w przemyśle rolno-spożywczym. Partnerzy projektu przeprowadzili wstępne analizy w celu oceny potencjału mieszanek kompostu grzybowego z innymi niewykorzystywanymi paszami rolnymi. Okazało się, że słoma pszenna, słoma owsiana i słoma jęczmienna najlepiej łączą się ze zużytym kompostem grzybowym. Oceniono również dostępność tych surowców w różnych regionach w ciągu całego roku, co ma kluczowy wpływ na rozwój lokalnych procesów biorafineryjnych. „W ramach projektu BIOrescue przyglądaliśmy się tworzeniu gospodarki o obiegu zamkniętym w przemyśle grzybowym, ale także dostrzegliśmy liczne możliwości poza tym obszarem”, zauważa del Campo. „Naszego rozwiązania do biorafinacji można użyć przy przetwarzaniu innych rodzajów odpadów rolnych, więc może ono zyskać na znaczeniu w innych gałęziach przemysłu, które wytwarzają duże ilości odpadów z biomasy”.
Słowa kluczowe
BIOrescue, zużyty kompost grzybowy, biomasa, biorafineria, odpady rolne, biopestycyd, dostarczanie leków, gospodarka o obiegu zamkniętym, rolno-spożywczy