瓦伦西亚(Valencian)农业部门每年会产生约800,000吨植物废料,比如稻草和柑橘修剪残枝。目前回收这些生物废料的成本高昂,因为处理这些废料需要投用商业酶(commercial enzymes),这类成本可占整个回收工艺的40%,这限制了其工业可行性。为了解决这个难题,西班牙塑料技术中心AIMPLAS正在主导名为“BIOVALSA”的项目,该项目旨在发展通过这些农业废料和修剪残枝生产可持续生物塑料的创新工艺。该项目由IVACE+i Innovation资助,并通过ERDF ComunitatValenciana项目在2021至2027年期间从欧盟获得财政支持。
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BIOVALSA将开发一种新的工艺,能利用农业废料制造生物塑料,成为石油基合成替材料的可持续代品。该项目旨在研发从稻草中回收生物价值的可替代方式,从而避免高昂的酶制剂成本。具体而言,其思路是用其它处理方法取代常规方法(酶制剂),用来回收木质纤维素生物质(lignocellulosic biomass)中纤维素(cellulose),半纤维素(hemicellulose )和木质素(lignin)这三种成分,用于生物塑料工业中所感兴趣的各种应用。
纤维素可用来生产乳酸(lactic acid),乳酸是生产聚乳酸(PLA)的关键化合物,而聚乳酸又是应用最为广泛的生物塑料;半纤维素可用来生成琥珀酸(succinic acid),琥珀酸是生产另一种可持续生物聚合物聚丁二酸丁二醇酯(PBS)的必要材料,PBS具有较优的柔韧性和耐热性;木质素的抗菌特性使其被回收用作添加剂来防止微生物繁殖,这进一步提高了这些可降解可堆肥废料的市场价值,并拓展了其潜在应用。
合作公司和研究中心
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BIOVALSA项目由AIMPLAS塑料技术中心协调,分享其在废物回收和有机聚合物合成方面的宝贵经验,并联手瓦伦西亚理工大学(Polytechnic University of Valencia)食品工程学院(FoodUPV)的专家们和其它三家位于瓦伦西亚自治区的企业。Bioban公司将贡献其基因组分析能力,确定最适合处理废料的细菌菌株;Viromii公司将研究拓展用于生物复合材料新工艺的经济可行性;Prime Biopolymers公司作为终端客户,将负责生产生物材料,并分析项目期间产出材料的适用性。
该项目正在其发展的第一年,在采用不涉及有毒物质的替代方法分离稻草成分方面已取得进展。同时也正在测试能够分解纤维素和半纤维素并生成乳酸和琥珀酸的不同细菌和微生物菌株,用来生产生物塑料的必要材料。
BIOVALSA项目符合由IVACE+i Innovation推动的战略专业创新委员会(CEIE)关于循环经济和技术赋能战略。在循环经济方面,它符合通过研发材料和技术,利用废料生产高附加值产品的战略。在技术赋能方面,它倡导应用生物技术来改善工艺和产品。该项目也契合瓦伦西亚自治区只能专业化战略(S3)的主旋律,该战略由该地区工业、旅游、创新和贸易部共同协调。
图片:AIMPLAS












