Antara 118 dan 138 juta tan sisa organik dijana setiap tahun di seluruh dunia, dengan sisa daripada rantaian pengeluaran dan pengedaran makanan menyumbang 100 juta tan daripada jumlah itu. Hanya kira-kira 25% daripada semua sisa bio ini dikumpul dan dikitar semula. 75% yang lain dibuang begitu sahaja, mewakili kehilangan besar sumber berpotensi dan kerosakan besar kepada alam sekitar.
Nombor ini adalah daripada laporan yang diterbitkan pada 2018 oleh Agensi Alam Sekitar Eropah. Statistiknya adalah yang paling terkini yang tersedia dan mungkin dipandang remeh kerana ia berdasarkan data untuk 2011.
Menukar bahan buangan kepada sumber (atau “menukar sampah menjadi tunai,” dalam jargon terkini) ialah salah satu pemacu ekonomi bulat. Apabila bahan buangan berasal daripada biojisim, ia adalah sebahagian daripada bioekonomi bulat. Topik itu diterokai dalam artikel terbaru yang diterbitkan dalam Bahan Termaju.
“Dalam kumpulan kami, kami telah melihat sisa dan sisa pelbagai jenis sebagai bahan mentah selama lebih sedekad. Kami menjalankan kajian kritis kesusasteraan dan menyusun semula keadaan seni dalam strategi untuk menukar kehilangan dan sisa makanan pertanian kepada bioplastik dan bahan lanjutan. Kami mencari hujah untuk tidak melakukan ini tetapi tidak menemuinya. Ia menang-menang,” kata Caio Gomide Otoni, pengarang pertama artikel itu. Otoni ialah seorang profesor di Jabatan Kejuruteraan Bahan di Universiti Persekutuan São Carlos (DEMA-UFSCar), di negeri São Paulo, Brazil, dan pencipta kumpulan yang dipanggil maTREErials.
Sebagai alternatif kepada kitar semula sisa agroindustri yang lebih desa dan berbahaya kepada alam sekitar sebagai makanan lembu, contohnya, kajian menunjukkan bahawa biojisim yang lazimnya dibuang atau kurang digunakan boleh berfungsi sebagai bahan mentah kos rendah untuk bioplastik dan bahan termaju yang boleh digunakan. dalam pelbagai jenis peranti bernilai tambah tinggi.
Aplikasi terdiri daripada pembungkusan pelbagai fungsi dengan ciri anti-virus, anti-mikrob dan anti-oksida kepada peralatan elektronik yang fleksibel, peranti bioperubatan, penjanaan kuasa, gear penyimpanan dan penghantaran, penderia, penebat haba dan akustik, dan kosmetik, antara lain-lain lagi.
“Hubungan bahan makanan-tenaga sangat relevan dengan bioekonomi bulat. Kami menetapkan untuk membentangkan strategi paling maju untuk menyahbina sisa makanan pertanian, menukar hasilnya kepada blok binaan monomerik, polimer dan koloid, dan mensintesis bahan termaju di atasnya. asas,” kata Daniel Souza Corrêa, pengarang kedua dari artikel itu. Correa ialah penyelidik di Makmal Nanoteknologi Kebangsaan untuk Perniagaan Tani (LNNA), cabang Perbadanan Penyelidikan Pertanian Brazil (EMBRAPA) di São Carlos, dan seorang profesor kimia dan bioteknologi di UFSCar.
Penukaran kehilangan dan sisa makanan kepada “bahan hijau” perindustrian termaju ialah pilihan dasar yang muncul di negara paling maju, seperti yang ditunjukkan oleh Perjanjian Hijau Eropah. “Bioekonomi pekeliling memaksimumkan penggunaan aliran sampingan dan sisa daripada pertanian, pemprosesan makanan dan industri berasaskan hutan, sekali gus mengurangkan jumlah sisa yang dihantar ke tapak pelupusan,” kata laman web rasmi Suruhanjaya Eropah mengenai program itu.
Artikel oleh Otoni et al. berpendapat bahawa jika stratosfera dianggap sebagai sempadan, tidak ada perkara seperti “membuang.” Menukar bahan buangan kepada sumber yang berguna adalah alternatif yang rasional untuk menutup planet ini dengan sampah.
“Komposisi biojisim yang kompleks dan heterogen yang diperoleh daripada kehilangan dan sisa makanan menimbulkan cabaran teknologi dan ekonomi,” kata Otoni. “Kita perlu menangani apa yang boleh dipanggil ‘pengiraan semula biojisim kepada dekonstruksi.’ Satu lagi faktor buruk ialah bermusim pengeluaran industri pertanian. Jenis sisa tertentu banyak terdapat pada masa tertentu dalam setahun dan terhad pada masa lain. Walaupun ia tersedia, komposisinya biasanya berubah-ubah. Tetapi halangan utama kepada kitar semula berskala besar [creatively recycling materials into new products with more environmental value] bersifat politik. Harapannya ialah syarikat pemula dan firma yang sangat inovatif dapat mengatasi halangan ini dan memajukan proses ke hadapan.”
Laluan teknologi untuk berbuat demikian wujud, seperti yang ditunjukkan oleh artikel. Pengarangnya telah pun menguasainya pada skala makmal, atau bergantung pada kes, pada skala separa juruterbang atau perintis. “Beberapa contoh boleh disebut, termasuk pengeluaran bahan daripada mangga, pisang, gandum dan sisa gajus, antara lain,” kata Henriette Monteiro Cordeiro de Azeredo, juga pengarang bersama dan penyelidik di LNNA-EMBRAPA.
Dalam imej di bahagian atas halaman ini, bahan yang terhasil daripada pemprosesan minimum lobak merah pada skala separuh perintis di LNNA menunjukkan potensi penukaran sisa makanan kepada bioplastik.
Para penyelidik juga telah menghasilkan buih anti-mikrob daripada ampas tebu, pembungkusan yang mengandungi kitin yang diekstrak daripada eksoskeleton krustasea dan serangga, dan zarah penstabil emulsi dengan aplikasi yang berpotensi dalam pembuatan farmaseutikal, kosmetik dan cat.
Seperti yang dapat dilihat, penyelidikan ini memaparkan pertalian yang kukuh dengan ekonomi negara seperti Brazil, pengeluar tebu dan oren terbesar di dunia, dan pengeluar utama banyak tanaman makanan lain. Perlu diingat juga bahawa sumber kehilangan dan sisa makanan yang sangat ketara dikaitkan dengan buah-buahan dan sayur-sayuran: Kira-kira satu pertiga daripada jumlah yang dihasilkan hilang dari satu hujung rantai ke hujung yang lain.
“Sebahagian besar kehilangan dan pembaziran makanan mengandungi tahap vitamin, mineral, serat dan protein yang tinggi, yang semuanya idealnya boleh ditukar semula menjadi makanan,” kata Otoni. “Walau bagaimanapun, kebanyakannya dikelaskan sebagai tidak sesuai dan ditolak berdasarkan piawaian mikrobiologi dan deria. Oleh itu, alternatif untuk menukar bahan buangan kepada platform kimia dan bahan berguna dengan potensi aplikasi dalam peranti bernilai tambah tinggi. Memandangkan volum yang besar dan semakin meningkat sisa makanan, pengeluar makanan benar-benar berminat untuk mempertingkatkan aliran ini.”
Contohnya ialah bioplastik yang boleh dimakan yang dibangunkan oleh Luiz Henrique Capparelli Mattoso, salah seorang peneraju barisan penyelidikan ini di LNNA-EMBRAPA. Penyelidikan ini dijalankan dalam rangkaian, dengan sumbangan daripada berpuluh-puluh penyelidik dalam bidang khusus ini. Pengarang bersama artikel yang lain ialah Bruno Mattos, seorang penyelidik di Universiti Aalto di Finland; Marco Beaumont, seorang penyelidik di Universiti Sumber Asli dan Sains Hayat (BOKU) di Vienna, Austria; dan Orlando Rojas, Pengarah Institut Bioproduk di Universiti British Columbia di Kanada.
Menurut Mattos, “kualiti blok binaan yang diperoleh daripada biojisim sisa adalah sama seperti sumber yang lebih tulen, kurang diproses, seperti kapas atau pulpa kertas. Walau bagaimanapun, bahan buangan mengandungi beberapa molekul sisa lain, seperti pektin dan lignin, menawarkan palet sifat yang lebih besar yang boleh diterokai untuk pengenalan fungsi ke dalam bioplastik.”
Maklumat lanjut:
Caio G. Otoni et al, Nexus Bahan Makanan: Bioplastik Generasi Seterusnya dan Bahan Termaju daripada Residu Agri-Food, Bahan Termaju (2021). DOI: 10.1002/adma.202102520
Reference :