从农业工业废物中生产可持续纤维素:全面审查

科学领域:

• 生物质的价值化 生物质的价值化
• 可持续材料科学科学 可持续材料科学
• 绿色化学 绿色化学

背景情况:

• 对于可持续和可再生材料的日益增长的需求推动了对农业工业废物作为纤维素来源的兴趣.
• 农业产业残留物,如草,包油和,是丰富的,但未充分利用的生物质资源.
• 从这些来源提取纤维素面临着与原料可变性和加工效率相关的挑战.

研究的目的:

• 从各种农业工业残留物中生产纤维素的现有方法进行批判性审查.
• 分析原料成分 (木质素,半纤维素,矿物质) 对纤维素提取效率和可持续性的影响.
• 评估产量以外的可持续性指标,包括能源,水和化学品消耗,以进行整体的过程评估.

主要方法:

• 对纤维素提取的化学,酶和机械加工路径进行系统的审查.
• 对预处理策略,纤维化强度及其对产量变化影响的分析.
• 评估可持续性指标 (能源,水,化学品,废物) 和技术经济因素.

主要成果:

• 纤维素产量不足以实现可持续的工艺设计;环境和技术经济指标至关重要.
• 原料的成分显著影响预处理需求,纤维素产量和整体工艺可持续性.
• 适度加工的纤维素,适合特定的应用,可以实现高功能的性能.

结论:

• 从农业废物中生产可持续纤维素需要一个系统层面的观点,将产量,环境影响和经济因素整合起来.
• 解决原料异质性,矿产管理和扩大规模等挑战需要生物炼油厂集成和闭环系统.
• 协调的质量描述符和优化的加工是从农业工业废物中开发可扩展,可持续的纤维素生产途径的关键.