Los subproductos agrícolas pueden ayudar a producir plásticos biodegradables y ecológicos – ScienceDaily

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Los bioplásticos, plásticos biodegradables hechos de sustancias biológicas en lugar de petróleo, se pueden crear de manera más económica y ambiental a partir de los subproductos de rastrojo de maíz, pastos y producción agrícola de mezquite, según un nuevo estudio realizado por un científico de Texas A&M AgriLife. Research.

Este nuevo enfoque implica un proceso de preacondicionamiento “enchufable”, un ajuste simple para las refinerías de biocombustible, dijo Joshua Yuan, Ph.D., científico de AgriLife Research, profesor y presidente de biología sintética y productos renovables en Texas. A&M College of Agriculture y Departamento de Ciencias de la Vida de Fitopatología. Estas tecnologías “enchufables” permiten la optimización de la lignina sostenible y rentable, el componente clave de los bioplásticos utilizados en el envasado de alimentos y otros artículos de uso diario.

El proyecto de $ 2.4 millones está financiado por la Oficina de Eficiencia Energética y Energía Renovable del Departamento de Energía de EE. UU. La investigación fue publicada recientemente en Comunicaciones de la naturaleza.

Yuan y los investigadores están enviando solicitudes para la próxima fase de financiamiento adicional para proyectos.

Un proceso adaptable

disparo a la cabeza de un hombre con gafas – Joshua Yuan. Joshua Yuan, Ph.D. (foto de Texas A&M AgriLife)

La extracción y el uso eficientes de lignina es un desafío importante para las refinerías de biocombustible, dijo Yuan.

“Nuestro proceso requiere cinco tecnologías de pretratamiento convencionales y las modifica para producir biocombustible y plásticos juntos a un costo menor”.

La investigación de Yuan se basa en trabajos previos que estudian métodos avanzados de extracción de lignina.

El nuevo método, llamado “procesos de preacondicionamiento de plug-in de lignina”, o PIPOL, se puede agregar directamente a las biorrefinerías existentes y no es prohibitivamente caro, dijo Yuan. PIPOL está diseñado para integrar la disolución, acondicionamiento y fermentación de la lignina, transformándola en energía y haciéndola fácilmente adaptable a proyectos de biorrefinería.

La bioeconomía “una prioridad federal”

Yuan dijo que los sectores de bioeconomía y bioproducción son una prioridad federal, ya que la Oficina de Política de Ciencia y Tecnología de la Casa Blanca se centra en la infraestructura, la innovación, los productos, la tecnología y los datos de la bioeconomía para mejorar el crecimiento económico de Estados Unidos.

una imagen de una cabeza de sorgo después de que se hayan quitado las semillas, así como un caldo y un pequeño recipiente de vidrio con semillas dentro

Un híbrido forrajero de sorgo perenne de alto rendimiento se puede utilizar como materia prima para crear bioplásticos de una manera más económica y respetuosa con el medio ambiente. (Foto de A&M AgriLife of Texas por Kay Ledbetter)

La bioeconomía sustenta aproximadamente 285,000 empleos y genera ingresos anuales de $ 48 mil millones.

“La innovación es la clave para lograr el crecimiento y un uso más generalizado de plásticos biodegradables. La comercialización de la biorrefinería lignocelulósica se ve obstaculizada por los productos de valor agregado de biomasa limitada, la falta de uso de lignina para productos fungibles y la producción general de bajo valor con etanol como primario productos “, dijo. “Este descubrimiento reciente contribuirá en gran medida a superar algunos de estos desafíos”.

Yuan también dio a conocer la investigación por sus aspectos ecológicos.

“Producimos más de 300 millones de toneladas de plástico cada año”, dijo. “Es fundamental reemplazar aquellos con plásticos biodegradables. Este trabajo proporciona un camino para fabricar bioplásticos a partir de desechos agrícolas comunes como [that from production of] maíz y otras hierbas y madera.

“Creemos que esta investigación es muy relevante desde un punto de vista industrial y solo podría ayudar a que las industrias de biorrefinerías y polímeros [attain] mayores eficiencias y oportunidades económicas “.

El papel de los subproductos agrícolas

AgriLife Research y la Facultad de Agricultura y Ciencias de la Vida comparten el compromiso de buscar soluciones a través de la ciencia para resolver los desafíos ambientales. Su investigación ya ha encontrado que los productos sostenibles como el mezquite y el sorgo de alto tonelaje se pueden utilizar como materia prima para la producción de biocombustibles.

Los subproductos agrícolas como el rastrojo de maíz y otros pastos son fuentes alternativas de materia prima para las plantas de biocombustible, dijo Yuan. Estos crean nuevas fuentes de ingresos potenciales para los agricultores y el sector del transporte que transporta materias primas recolectadas y cultivos de subproductos a las operaciones de refinería.

“Hemos demostrado que los bioplásticos de las biorrefinerías lignocelulósicas pueden ser más rentables, lo que abre nuevas vías para el uso de residuos agrícolas para producir plásticos biodegradables”, dijo Yuan. “El descubrimiento mitigará el cambio climático global al reemplazar los combustibles fósiles y los plásticos no degradables por plásticos renovables y biodegradables”.

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