來自葡萄牙阿威羅大學和科英布拉大學的科學家評估了提高紙漿和造紙行業循環性的策略。他們的發現發表在《能源》雜誌的一篇新論文中。

 

 

人口增長、不斷變化的消費模式和日益增長的工業化導致氣候緊急情況日益嚴重。溫室氣體排放和大量產生的廢物造成了前所未有的生態破壞，最近的極端天氣事件似乎只是冰山一角。

 

循環經濟模式已在多個行業廣泛提出，以解決當前的氣候問題。在這個概念中，廢物被回收和再利用，變成增值產品。與目前開放的線性生產模式相比，循環製造模式是一個零浪費的閉環系統。

 

與傳統的線性製造相比，循環經濟的生產模式具有多項優勢。首先，它否定了通過利用廢物流來開發原始資源和原材料；其次，減少垃圾的產生，避免傾倒和焚燒對環境造成的破壞；再次，減少碳排放，節省資金。

 

當產品被丟棄而不被回收時，這些產品中的寶貴資源就會丟失。採用循環生產和廢物管理模式可以回收這些具有商業價值的材料，並將其重新用於新產品。

 

 

造紙和紙漿行業可以從循環製造模式中受益匪淺。這些行業消耗了世界上生產的大部分木質纖維素生物質。2020年，僅歐洲造紙和紙漿行業就消耗了約1.465億立方米的木材，向綠色經濟方法的過渡是這些行業的主要關注點。

 

僅在歐洲，這些行業每年就產生約1,100萬噸廢物。這些廢物流包括鋸末、樹皮、污泥和廢加工液。這些廢品在生物燃料、材料和工業化學品等應用中的潛在用途已催生相關人士重點研究並關注提高造紙和紙漿行業的循環性。

 

為了成功地回收這些廢物流，並使其價值化以生產新產品，對結構和化學成分的深入了解至關重要。這些廢物流本質上極其複雜，與其回收和再利用相關的挑戰促進了集中於回收和加工策略的深入研究。

 

 

能源領域的新研究回顧了紙漿和造紙行業當前最先進的方法，以實現廢物利用的循環方法，用於增值生物產品。研究中強調了生物乙醇、沼氣和較少研究的生物產品（如PHA）的生產是廢物增值和循環利用的合適途徑。作者審查和分析了200多篇論文，涵蓋了紙漿和造紙行業循環性的各種技術、實驗和經濟方面。這些先前的研究分析了將生物質轉化為有價值的商業產品（如生物燃料）的多種策略。

 

 

根據他們的評論，在生物精煉概念中評估廢物流的價值，是改善這些行業循環性的一種有前途的方法。由於已經建立了物流、服務和工業設施，造紙和紙漿行業在實現循環方面具有優勢。這將幫助他們更輕鬆地將生物精煉方法整合到他們的運營中。

 

 

造紙和紙漿行業的許多副產品都具有多種應用價值。例如，鋸末可用於建築，或者通常用作工業過程中的能源，從而減少對化石燃料的需求。可持續的家用加熱顆粒也由這種廢物資源生產。

 

從生物精煉的角度來看，許多副產品可以被回收來生產生物燃料和化學品。例如，可以對樹皮進行化學處理以回收有價值的提取物。糖可以從用過的亞硫酸鹽溶液中回收，用於微生物生物處理方法。該副產品還可用於生產氫氣、生物乙醇和PHA。

 

其他有用的副產品包括黑液、紙漿和造紙污泥，以及廢水殘留物。污染物和無機化合物可能存在於殘渣、污泥和液體中，這有助於特定的處理協議。相關人員正在研究新工藝，以提高紙張和紙漿生產的各種廢物副產品的資源回收率。

 

 

這些行業仍需克服若干挑戰，以改善纖維素生物乙醇和化學品的生產。例如，廢料可能具有低糖含量，這增加了資源需求和下游加工的相關成本。另一個挑戰是微生物對己糖和戊糖的發酵不足，也可能存在有毒副產物。

 

作者建議克服當前限制的一種策略，是在多產品生物精煉廠中使用聯合生產方法。這可以抵消增加的資本和生產成本。此外，造紙和紙漿行業還有提高靈活性和提供替代收入來源的空間。最後，政府激勵措施可以在提高循環性方面發揮關鍵作用。