Drugie życie odpadów drzewnych
Tylko w UE i Stanach Zjednoczonych co roku bez recyklingu wyrzucanych jest około 100 milionów ton odpadów drzewnych. Materiał tej jest spalany lub składowany na wysypiskach, przez co stanowi poważny problem środowiskowy. Nowatorski proces Dendronic umożliwia przekształcenie tego i innych zużytych materiałów w cenny surowiec. „Drewno i inne pozostałości rolnicze są zbudowane z biopolimerów: celulozy, hemicelulozy i ligniny. Opracowaliśmy proces chemiczny, wykorzystujący przyjazny dla środowiska rozpuszczalnik zwany cieczą jonową, do rozdzielania tych polimerów. Dzięki temu można je wykorzystać w nowych produktach”, wyjaśnia Florence Gschwend, CTO i współzałożycielka spółki spin-out Lixea na Imperial College London. Finansowany przez UE projekt Bioflex umożliwił Lixea zbudowanie zakładu pilotażowego w Szwecji – kraju będącym trzecim co do wielkości eksporterem produktów leśnych – gdzie zespół zademonstrował technologię i jej różne zastosowania.
Wszechstronny proces umożliwiający selekcjonowanie i mieszanie materiałów
Proces ten może być stosowany do różnych rodzajów odpadów, w tym odpadowego drewna budowlanego, trocin, a także odpadów rolnych, takich jak pozostałości po przetwarzaniu trzciny cukrowej. „Możemy pracować z wieloma różnymi materiałami wsadowymi i wykonywać z nich różne produkty: oferujemy platformę, która umożliwia korzystanie z wielu różnych nowych łańcuchów wartości”, dodaje Gschwend. Na przykład celulozę można wykorzystać do produkcji wyrobów z włókien formowanych, czyli materiałów opakowaniowych, z których zazwyczaj wykonuje się kartony na jajka i tacki na żywność. Może być również hydrolizowana do postaci cukrów, a następnie fermentowana w celu uzyskania na przykład biopaliwa – etanolu. Lignina jest wyodrębniana w celu produkcji biomateriałów, takich jak żywice, które są składnikiem wielu tworzyw kompozytowych, często stosowanych w meblach. Hemiceluloza jest przetwarzana na specjalistyczne chemikalia wykorzystywane w różnych procesach przemysłowych, na przykład do produkcji farb lub klejów. W celu zbadania różnych zastosowań zespół Lixea współpracował w zakładzie w Bäckhammar z przedstawicielami przemysłu. Na przykład zastosowano proces do odpadów z tartaków, wytwarzając celulozową pulpę, która następnie była hydrolizowana do postaci cukrów wykorzystywanych jako substrat w procesach fermentacyjnych, takich jak produkcja bioetanolu i żywności. W innym studium przypadku pozostałości po przetwarzaniu trzciny cukrowej zostaną wykorzystane do produkcji wyrobów z włókien formowanych, a także furfuralu, substancji chemicznej stosowanej na przykład w atramentach i nawozach.
Mniej odpadów, większa wartość
Jak wskazuje Gschwend, istnieje kilka znaczących cech odróżniających proces Bioflex od tych stosowanych obecnie w przemyśle papierniczym i tekstylnym. „Wiążą się one z użyciem ostrych środków chemicznych i często pozwalają na tworzenie wartości tylko z części drewna, ponieważ nie wykorzystują wszystkich trzech składników. Ponadto procesy te wymagają użycia plantacji jednego gatunku drzewa, podczas gdy nasz wykorzystuje materiał odpadowy”. Inną obecnie stosowaną opcją recyklingu jest wykorzystanie odpadów trocinowych w peletach. Choć nierzadko reklamuje się je jako odnawialne źródło energii, ich wykorzystanie w znacznym stopniu przyczynia się do zanieczyszczenia powietrza”, podkreśla Gschwend.
Ekologiczne rozwiązanie o dużym potencjale
Zespół Lixea jest przekonany, że proces ten może przyczynić się do ochrony środowiska i na wiele sposobów pomóc w redukcji emisji CO2. Oprócz zmniejszenia ilości odpadów, wdrożenie go na dużą skalę mogłoby mieć znaczący wpływ na poprawę jakości powietrza na świecie. „Dotyczy to zwłaszcza Azji Południowo-Wschodniej, gdzie odpady rolne są często spalane na polu bez odzyskiwania energii, co powoduje zanieczyszczenie powietrza i wywołuje poważne problemy zdrowotne”, wyjaśnia Gschwend. Analiza przeprowadzona w kontekście Szwecji, porównująca produkcję tacek z masy papierowej z tacami z polipropylenu, wykazała, że proces ten może potencjalnie zaoszczędzić do czterech ton CO2 na tonę wyprodukowanego opakowania. Ponieważ przewiduje się, że rynek biopochodnych substancji chemicznych osiągnie do 2027 roku wartość około 75 miliardów euro, potencjał ekonomiczny różnych łańcuchów wartości jest ogromny”, twierdzi Gschwend. Jej zespół bada obecnie możliwości nawiązania współpracy z partnerami w celu uruchomienia zakładu demonstracyjnego, co stanowi kolejny kluczowy krok w kierunku wprowadzenia produktu na rynek.
Słowa kluczowe
Bioflex, odpady drzewne, biopolimery, celuloza, hemiceluloza, lignina, trociny, włókna formowane, pelety paliwowe, chemikalia biopochodne
