Het stro dat overblijft van geoogste tarwe kan worden omgezet in biogebaseerde chemicaliën die een grote besparing op broeikasgassen opleveren en niet concurreren met voedselvoorraden of ecosystemen beschadigen.

Onderzoekers hopen de enorme hoeveelheden tarwestro die momenteel op Europese boerderijen liggen te rotten, te gebruiken om de bouwstenen voor groenere biochemicaliën te ontwikkelen.

De tarwestengels die na het oogsten achterblijven, kunnen niet door dieren worden gegeten, dus worden ze normaal gesproken gebruikt als strooisel voor vee of worden ze op velden achtergelaten om de grond te verrijken.

Maar het OPTISOCHEM-project, gefinancierd door het Bio-based Industries Joint Undertaking Programme van de EU, hoopt dit overtollige materiaal om te zetten in iets nuttigers:een gas dat bio-isobuteen wordt genoemd.

"Tarwestro is het belangrijkste type landbouwresidu in de EU - er wordt jaarlijks ongeveer 144 miljoen ton verzameld, ' zei Bernard Chaud, directeur industriële strategie bij Global Bioenergies, In Frankrijk.

Suikers in het tarwestro worden gefermenteerd en omgezet in een gas in een bioraffinaderij, waar bio-isobuteen vervolgens kan worden geëxtraheerd en op zijn beurt kan worden gebruikt om biochemicaliën te maken. Deze kunnen vervolgens de op fossiele brandstoffen gebaseerde chemicaliën vervangen die worden gebruikt om veel kunststoffen te maken, verven, banden, smeermiddelen, lijmen en kitten.

Het zou een nieuwe koolstofneutrale energiebron kunnen bieden, biobrandstof genaamd - een die koolstof uit de atmosfeer zuigt terwijl de planten groeien en geen extra emissies vrijgeeft wanneer deze wordt verbrand, in tegenstelling tot steenkool, olie of gas.

Biobrandstoffen worden beschouwd als een van de meest realistische alternatieven voor fossiele brandstoffen voor de transportsector, in het bijzonder voor de luchtvaart- en maritieme industrie.

Maar biobrandstoffen zijn intensief onder de loep genomen omdat ze concurreren met voedselgewassen om land, vaak in delen van de wereld waar de voedselzekerheid al wordt bedreigd.

Hun koolstofemissiereducties zijn ook in twijfel getrokken vanwege de hoeveelheid land en infrastructuur die nodig is om ze te produceren.

'We staan ​​voor een uitdaging:we hebben meer producten nodig voor een groeiende bevolking, maar we hebben beperkte middelen, ' zei Chaud, wie is de coördinator van OPTISOCHEM. 'Tegelijk willen we het milieu beschermen en het gebruik van fossiele brandstoffen verminderen. Met bio-isobuteen uit tarwestro, we kunnen een reeds beschikbare grondstof gebruiken (voor biochemicaliën).'

Volgens analyse uitgevoerd door Chaud, als slechts 48 miljoen van de 144 miljoen ton afval van tarwestro die jaarlijks in de EU wordt geproduceerd, zou worden ingezameld, het zou 21 miljoen ton suiker kunnen produceren die 100 commerciële bioraffinagefabrieken zou kunnen voeden om een ​​constante aanvoer van biochemicaliën te produceren voor gebruik door verschillende industrieën, inclusief biobrandstoffen, en het equivalent van 35 miljoen vaten fossiele brandstof per jaar vervangen.

Deze fabrieken zouden kunnen worden gebouwd in landelijke gebieden waar de meeste tarweboerderijen in Europa vaak zijn gevestigd, nieuwe banen naar het platteland brengen tijdens de bouw en de exploitatie.

'Het biedt een extra inkomstenstroom, ' zei Chaud. '(Boeren) zullen niet alleen het graan verkopen, maar ook het stro.'

Tegen het einde van het project, Chaud hoopt dat ze de plannen hebben voor de eerste commerciële bioraffinaderij, waarvan hij zei dat hij de boeren binnen tien jaar zou kunnen gaan betalen voor hun tarwestro.

Maar als zowel planteigenaren als boeren een prikkel hebben om tarwestro te verzamelen, zou er te veel organisch materiaal van de velden kunnen worden gehaald, de bodem blootstellen aan erosie en degradatie?

'Bij duurzame landbouw moet een fractie van dit (tarwestro)residu in het veld blijven om erosie te verminderen en de organische koolstof en voedingsstoffen in de bodem te beschermen, ' zei Chaud. 'Maar je kunt tot 30-60% exporteren zonder de bodemkwaliteit in gevaar te brengen.'

Het project hanteert ook een conservatieve benadering en beschouwt slechts een derde van het beschikbare tarwestro als beschikbaar voor biobrandstof en biochemische productie in hun berekeningen van de potentiële toekomstige markt.

In de tussentijd, de overgebleven materialen van het verwerkte tarwestro kunnen worden gebruikt als alternatief voor meststoffen op basis van fossiele brandstoffen, een bijproduct dat zou ondersteunen, in plaats van te hinderen, duurzame landbouw.

Groene gebouwen

Aanvullend, Afval van tarwestro kan ook worden gebruikt om een ​​groenere bouwsector te ondersteunen.

Het door de EU gefinancierde REHAP-project probeert tarwestro-afval om te zetten in nieuwe producten die kunnen worden gebruikt om milieuvriendelijke harsen voor hout en biochemicaliën voor groener cement te maken.

'We halen suikers en lignine uit tarwestroafval, ' zei dr. Miriam García, een materiaalwetenschapper bij Tecnalia Research and Innovation Center in Gipuzkoa, Spanje, die REHAP helpt coördineren. Het project nadert het einde van het eerste jaar waarin de onderzoekers de processen hebben ontwikkeld om deze biochemicaliën te extraheren.

Van dit materiaal, het team wil bioharsen ontwikkelen die kunnen worden gebruikt om de hoeveelheid fossiele brandstoffen te verminderen die worden gebruikt om kunstmatige chemicaliën te ontwikkelen die momenteel worden gebruikt bij het maken van houten planken en planken.

Hun biochemicaliën zouden ook kunnen werken als een verbeterd bindmiddel in beton, helpen om de hoeveelheid water die nodig is tijdens de bouw te verminderen.

Ze halen ook suikers en tannines uit bosafval, die zullen worden gebruikt voor de ontwikkeling van houten planken en duurzame polyurethaan, een type polymeer dat wordt gebruikt in woningisolatie, meubels en beddengoed.

'We demonstreren de levensvatbaarheid van het gebruik van dit afval in zo'n enorme sector als de bouw, ' zei dokter García.

Door biochemicaliën uit tarwestro en houtafval te combineren, Dr García gelooft dat ze een grote impact kunnen hebben op de uitstoot van fossiele brandstoffen in de bouwsector.

'We verwachten de uitstoot van kooldioxide aanzienlijk te verminderen, ' ze zei. 'We denken dat we het gebruik van fossiele brandstoffen met 80-100 % kunnen verminderen, afhankelijk van het materiaal (vervangen door een REHAP-alternatief).'

Momenteel wordt het meeste houtafval verbrand, maar door het op te sluiten in gebouwen, koolstof kan worden opgevangen in plaats van opnieuw in de atmosfeer te worden vrijgegeven.

'Wij voegen waarde toe aan dit afval, niet alleen door producten te maken die energie besparen of koolstof opslaan, maar door producten met een hogere economische waarde, ' zei dokter García.