美国农业部950万美金资助3个生物制品项目：食物垃圾转化、猪粪铺路、大豆油转化为路面热塑性橡胶- 大数跨境

首页

美国农业部950万美金资助3个生物制品项目：食物垃圾转化、猪粪铺路、大豆油转化为路面热塑性橡胶

生辉Agri Tech

2023-01-09

导读：解决塑料、食品浪费、农业废物多重环境问题。

美国农业部（USDA）正在投资 950 万美元，以支持美国扩大可持续生物制品生产的规模。

三个成功入选资助的项目由美国农业部国家食品和农业研究所（NIFA）的生物制品试点计划资助。

由《基础设施投资和就业法案》授权和资助的生物制品试点计划提供了一个独特的机会，可以刺激农村地区的经济活动，同时降低生物基产品推向市场的商业化风险。这项探索生物制品的计划，加速了美国农业部在发展循环生物经济上的进程，使农业资源以可持续的方式被收获、消费和再生。

该试点计划也与拜登总统最近关于推进生物技术和生物制造以实现可持续、安全和有保障的美国生物经济的行政命令中概述的目标相一致。

农业部长 Tom Vilsack 说：“采用更加具备循环性的经济，可以确保以就业和其他形式创造财富和其他经济利益，并将财富等利益保留在农村社区。我们必须支持和激励这些做法，因为这是消费者想要的，也是农民和地球所需要的。”

“每个推荐的项目都包含大学与公司的合作，而大学和公司可以弥合发明与市场之间的距离，产生更强大、有效的结果。”NIFA 代理主任 Dionne Toombs 博士说，“这三个项目可以促进环境改善并刺激经济。”

以下简要介绍了该生物制品试点计划资助的三个项目。

食物垃圾转化为生物塑料

弗吉尼亚理工大学的项目“Pilot Demonstration of a Modular Bioprocess System for Manufacturing Consumer Bioplastic Products from Food Wastes”（用食物垃圾制造消费类生物塑料产品的模块化生物工艺系统试点示范。获得 240 万美元资金），提议将食物垃圾转化为可生物降解的聚羟基烷酸酯（PHA）生物塑料，可用于消费品，包括软质和硬质包装以及食品和饮料容器。

现在使用的大多数商业塑料源于石油基，超过 67% 的报废塑料最终进入垃圾填埋场，每年还有 800 万吨进入海洋。迫切需要从可再生资源开发可生物降解的塑料。而塑料的使用与另一个重要的环境问题密切相关，即食物浪费——不仅导致温室气体排放，还造成巨额经济损失，包括食品本身和食品供应链中所消耗的水、能源和化学品等资源。

将食物垃圾转化为可以在环境中生物降解的“增值生物塑料材料”，可以为这两个环境问题提供独特的解决方案。这项拟议的试点研究旨在生产由许多微生物合成的天然可生物降解聚酯，作为生产能够在包括海洋在内的各种环境条件下降解的生物塑料的基本材料。

该项目的总体目标是开发和展示一个中试规模（100 升，每个组件可单独优化）的模块化生物处理系统，以从食物垃圾中生产具有成本竞争力的生物塑料，相关计划包括：（1）餐厨垃圾检查和分类;（2）中试规模系统模块化设计;（3）VFA（挥发性脂肪酸，一种可以从生物质中生产的潜在生物产品）生产的中试规模示范;（4）中试规模的 PHA 发酵;（5）PHA 提取纯化;（6）PHA 衍生塑料的生物制造和表征;（7）进行技术经济分析（TEA）和生命周期评估（LCA），以对项目进行改进和判断。

猪粪铺路

伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校的项目“Pave the Way: From Organic Waste to Renewable Roads with Advancedresource Recovery Delineation（forward）”（铺平道路：从有机废物到可再生道路，采用高级资源回收划定。获得 253 万美元资金），提议将猪粪和其他有机原料转化为沥青的生物粘合剂，从而提高再生沥青路面的质量。商业化的益处包括减少垃圾填埋场废物、降低沥青和食物垃圾的处置成本和生产低成本产品。

该项目中使用水热液化（HTL）中试反应器系统从食物垃圾和猪粪中生产生物粘合剂，该系统每天能够处理一吨生物废物。这个方法模仿石油经过高温高压的自然形成过程，主要输出是生物原油和 HTL 后的废水（PHW）。

生物原油将被分离成用于道路路面的生物粘合剂和作为燃料两部分。PHW 将被处理以回收养分作为氮、磷肥料。因此，这一整体过程不仅将产生具有成本竞争力的生物产品，同时还可以通过消除食物垃圾填埋来实现温室气体的零排放和零废物处理。

该项目还包括构建一个 TEA 模型，评估生物制品与现有产品和废物管理实践相比的成本竞争力。还将评估碳和氮循环，以及利用在整个项目中收集的实验数据和上述 TEA 模型执行 LCA。通过 LCA 确定生物粘合剂和两种副产品（生物基燃料添加剂和肥料）的温室气体排放和其他环境影响，可以优先考虑研究/开发活动，提高系统的环境可持续性。另外，还将对该项目中包含的所有过程进行彻底的质量平衡分析，并验证循环生物经济（从生物废物到生物产品）是否能够实现。

大豆油转化为路面热塑性橡胶

Soylei Innovations 公司的项目“Scale-up of Soybean Oil-based Thermoplastic Products for Sustainable Asphalt Pavements”（用于可持续沥青路面的大豆油基热塑性产品的放大。获得 460 万美元资金），提议将高油酸大豆油转化为路面热塑性橡胶，这有可能延长现有表面的修复寿命。

Soylei Innovations 在爱荷华州立大学（ISU）研究园经营生物制品研究设施。该公司将扩大三种用于沥青建筑行业的相关生物产品生产，该产品衍生自聚丙烯酸环氧化高油酸大豆油（PAEHOSO），是基于农业商品的热塑性塑料：BioMAG™-EasyPAVE（P1）、BioMAG™-Fog'N'Fix（P2）和 BioMAG™-EasyPMAC（P3）。

使用 P1 的冷再生路面将减少再生沥青路面废物堆的扩散，同时改善交通基础设施；P2 能快速渗透到路面孔隙结构中，保持路面上的交通标记和防滑性，最大限度地减少交通中断；P3 成分使制造商可以自由配制热拌沥青，从而节省成本并提高再生沥青路面利用率。

参考链接：

1.https://www.agriculture.com/news/business/usda-invests-95m-to-develop-new-bioproducts-from-agricultural-commodities

2.https://cris.nifa.usda.gov/cgi-bin/starfinder/0?path=fastlink1.txt&id=anon&pass=&search=(GC=BPP)%20AND%20(IY=2022;2023)&format=WEBTITLESGIY

欢迎农学领域科研从业者扫码加群，加好友请备注“单位+领域+职位”（不加备注不予通过）↓↓↓

【声明】内容源于网络

生辉Agri Tech

生辉Agri Tech是DeepTech旗下专注于农业领域科研及产业化的全链条内容和数据品牌，致力于深度发掘该领域科学和技术创新的科学价值和商业价值。

内容 145

粉丝 0

生辉Agri Tech 生辉Agri Tech是DeepTech旗下专注于农业领域科研及产业化的全链条内容和数据品牌，致力于深度发掘该领域科学和技术创新的科学价值和商业价值。

总阅读0

粉丝0

内容145