سيقوم مشروع أوروبي بتنسيقه باحثون من المجلس الأعلى للبحث العلمي (CSIC) بتطوير مرافق تعرف باسم المصافي الحيوية ، والتي تحول الكتلة الحيوية إلى وقود ومنتجات متجددة, حيث حصل المشروع ، المسمى Fraction والذي تم تنسيقه من قبل معهد التحفيز والكيمياء البترولية (ICP-CSIC) ، على 6.2 مليون يورو من BBI-JU ، وهو اتحاد بين القطاعين العام والخاص بين برنامج H2020 التابع للاتحاد الأوروبي والرابطة الحيوية للصناعات القائمة.

يعتزم المشروع استخدام عملية كيميائية جديدة ، تُعرف باسم تجزئة lignocellulose (مادة نباتية جافة أو كتلة حيوية) ، للحصول على مواد متجددة سيتم تحويلها إلى منتجات ذات قيمة أعلى مثل المذيبات والراتنجات والمونومرات والبوليمرات.

الهدف من الباحثين المشاركين في المشروع هو التقدم في تطوير الجيل الثاني من المصافي الحيوية ، تلك التي تستخدم كمواد نباتية جافة لا يمكن استخدامها في الغذاء. بمعنى آخر ، لا تستخدم هذه المصافي الحيوية السكر أو الذرة أو الصويا أو الزيت.

"تهدف هذه المبادرة إلى إظهار أن العديد من المواد والمواد الكيميائية المتجددة يمكن إنتاجها من الكتلة الحيوية lignocellulosic بطريقة مستدامة وبأسعار تنافسية. وبهذا ، فإنها تسعى إلى استبدال العديد من المنتجات التي نستخدمها اليوم والتي تأتي من النفط ، مثل زجاجات المشروبات والأغلفة البلاستيكية ومخففات الطلاء وما إلى ذلك "، يوضح ديفيد مارتن ألونسو ، الباحث في ICP-CSIC.

عملية الذوبان العضوي

سيستخدم مشروع الكسر إجراء المذيبات العضوية ، وهي عملية معالجة الكتلة الحيوية تستخدم مركبًا عضويًا بدلاً من الماء كمذيب. يسمح هذا الإجراء بمعالجة بقايا اللجنوسليلوز (الصنوبر ، البتولا ، مصاصة القصب ، بقايا الكرتون المموج ، إلخ) لتجزئة مكوناتها الثلاثة الرئيسية والحصول عليها بشكل منفصل: السليلوز عالي الجودة ، والهيميسليلوز ، واللجنين.

يمكن استخدام هذه المكونات لإنتاج الإيثانول - الذي يمكن استخدامه كوقود حيوي - أو لتطوير المواد التي يمكن استخدامها كمذيبات للدهانات أو طلاء الأسطح أو لإنتاج البلاستيك للتغليف أو الزجاجات البلاستيكية, ويصر مارتين ألونسو ، أحد مخترعي عملية الذوبان العضوي GVL وعضو ICP-CSIC ، فريق.

"بالإضافة إلى عملية التجزئة ، سيقوم ICP-CSIC أيضًا بالتحقيق في تطوير التقنيات الكيميائية باستخدام المواد الحفازة (المواد التي تسهل التحولات الكيميائية). هذه التقنيات ضرورية لتحويل السكريات نصف السليلوزية التي توفرها عملية Organosolv-GVL إلى منصات كيميائية قيمة . والمواد الأخرى (المونومرات ذات الصلة بصناعة البوليمر ، وأحماض الماليك والسكسينيك و 1.5-بنتانيديوم) ، والتي يمكن تحويلها أخيرًا إلى بلاستيك من أنواع مختلفة وخصائص مختلفة "، كما يضيف رافائيل ماريسكال لوبيز ، رئيس المشروع في ICP-CSIC.

قطاع الاقتصاد الحيوي في أوروبا

كان تغيير المواد الخام ذات الأصل الأحفوري للآخرين بناءً على المكونات البيولوجية والمستدامة أحد الأهداف الرئيسية لأوروبا في العقد الماضي. ومع ذلك ، فإن قطاع الاقتصاد الحيوي في أوروبا (الذي كان مسؤولاً في عام 2016 عن 18.6 مليون وظيفة وبلغ حجم مبيعاته 2.3 مليار يورو) ، لا يزال يعاني من نقص التكامل ، وفقًا لـ CSIC.

إن التآزر بين قطاعي المواد الكيميائية والوقود مع الصناعات الحرجية ولب الورق والورق والأغذية الزراعية نادر ؛ علاوة على ذلك ، فإن النفايات الحيوية الناتجة عن هذه النفايات لا تستخدم بشكل كافٍ. لهذا السبب ، فإن تطوير الجيل الثاني من المصافي الحيوية المتكاملة ، القادرة على معالجة نفايات اللجنوسليلوز المختلفة وإنتاج مجموعة متنوعة من المواد الكيميائية والمواد المختلفة ، هو أمر استراتيجي لأوروبا.

سيسمح مشروع الكسر ، الذي يستمر لمدة ثلاث سنوات ، لمركز CSIC بوضع نفسه بين مراكز البحوث الرائدة لتطوير الجيل الجديد من الجيل الثاني من المصافي الحيوية المستدامة, ويتم تنسيق المشروع من قبل ICP-CSIC في اتحاد متعدد التخصصات يضم اثني عشر شريكًا من ثماني دول أوروبية. يشمل الأعضاء شريكين صناعيين كبيرين ، وخمسة مراكز بحثية أو تكنولوجية ، وخمس شركات صغيرة ومتوسطة الحجم. يقول مانويل لوبيز: "يغطي مشروع Fraction سلسلة القيمة الكاملة لكل منتج حتى نهاية عمره الإنتاجي ، مع المشاركة الصناعية ، ويتضمن أعضاء مهتمين بشدة بالتوسع اللاحق للتكنولوجيا للتسويق المستقبلي في نهاية المشروع". جرانا الثاني ، منسق المشروع.

المصانع الحيوية

يمكن أن تنتج المصانع الحيوية مواد كيميائية مختلفة عن طريق تقسيم المواد الخام (الكتلة الحيوية) إلى منتجات وسيطة متعددة (الكربوهيدرات والبروتينات والدهون الثلاثية) التي يمكن تحويلها إلى منتجات ذات قيمة مضافة أعلى.

كل مرحلة من مراحل التكرير تسمى "سلسلة". يتماشى استخدام نفايات الكتلة الحيوية كمواد خام مع السياسات لتعزيز الاقتصاد الدائري ، ويقلل من التأثير على البيئة ، ويقلل من انبعاث الملوثات ويقلل من انبعاث المنتجات الخطرة ، وفقًا لـ CSIC.