Aarhus University Seal / Aarhus Universitets segl

Biobaseret produktion og forbrug

 

Illustrationen til venstre: Azote for Stockholm Resilience Centre, Stockholm University

Illustrationen til højre: Felix Müller (www.zukunft-selbermachen.de Licence: CC-BY-SA 4.0)

SDG'er (Sustainable Development Goals) understøtter systemer designet til økosystem sundhedsgenoprettelse for at bringe samfundets økonomiske aktiviteter inden for menneskehedens sikre driftsområde. Sådanne systemer inkluderer blandt andet lokale kortkædede cirkulære ressourcestyringssystemer. Eksempler på forskningsaktiviteter er:

Valorisering af madaffald

EU's forpligtelse til at opnå SDG 12.3 om reduktion af madaffald og SDG 13 Klimaaktion, mobiliserede handlingen for at tackle madaffald. Madaffald er en enorm ressource, der kan bruges af bioraffinaderier til forskellige produkter. Sådanne produktioner er blevet undersøgt inden for videnskab og er også implementeret til industrielle produktioner over hele verden. Eksemplerne inkluderer bioenergi og gødningsproduktion via anaerob fordøjelse, transesterificering til biodieselproduktion, produktion af dyrefoder, fermenteringsteknologier til kemikalier af høj værdi, såsom syrer, enzymer og andet. Den spiselige del af madaffald genbruges til konsum, mens bioraffinaderierne bruger uspiselige dele. Den uspiselige fraktion er repræsenteret af naturligt uspiselige dele, som grober og skræl fra frugt og grøntsager, men også industriaffald som olivenpomace eller rådne og ødelagte afgrøder og fødevarer. De kan bruges som en sekundær ressource til at lukke loopen på hvert trin i forsyningskæden. Vores forskningsgruppe arbejder med sager og sammenkoblinger til genanvendelse af materiale, næringsstof og energiudnyttelse for at opnå cirkulær bioøkonomiproduktion af produkter med lav og høj værdi.

Tangvalorisering

Ikke som det, som folk almindeligvis opfatter som 'ukrudt i havet' eller 'det ark, der omvikler sushi', 'tang er plantelignende organismer bestående af 10.000 arter fordelt over hele verden, og hver art har sine egne unikke økologiske og fysiologiske egenskaber. Fremskridt inden for videnskab og teknologi havde ført til adskillige opdagelser af værdifulde biomolekyler i tang biomasse og innovative biokonversionsveje og anvendelser, der anvender disse biomolekyler. F.eks er tang generelt rig på polysaccharider, som kan omdannes til bioenergi (biogas via anaerob fordøjelse eller bioethanol via hydrolyse og gæring) og platformkemikalier (ravsyre). Derudover er det vist sig, at nogle polysaccharider såvel som pigmenter og polyfenoler udviser funktionelle aktiviteter, herunder antioxidant, antiviral, antitumor, antikoagulant, antiinflammatorisk (såsom laminariner, fucoidans, ulvans, og så videre ). Proteinprocentdel af nogle tangarter er sammenlignelige med jordbundne afgrøder, såsom soja. Lipider er også tilgængelige på tværs af tangarter og har et ønskeligt n-3 / n-6 fedtsyreforhold, skønt de er til stede i et relativt lavt vævsindhold. Høst og anvendelse af tang biomasse i bioraffinaderi til produktion af bioprodukter er en vigtig mulighed for fangst og fjernelse af kulstof via øko-industrielle produktionssystemer. Længere nede i værdikæden kan tangbaserede bioraffinaderiproduktionsprodukter (delvist) erstatte fossile baserede kommercielle produkter med intensive kulstofaftryk (f.eks. Bioenergi, der erstatter fossilbaseret energi), og dette medfører yderligere økologiske fordele med hensyn til klimaændringer, som er den primære accelerator for alle andre jordforstyrrelser. Alt i alt bidrager genoprettende og regenerativ tang til bioøkonomi til dekarbonisering af den nuværende lineære økonomi og overgangen til cirkulær bioøkonomi.

Bymetabolisme

Befolkningen i byerne er steget i løbet af de sidste årtier og lægger således pres på stigende energi- og fødevarebehov i byområder, tilhørende udfordringer ved håndtering af byaffald og miljømæssige og sundhedsmæssige påvirkninger, der påvirker alle livsaspekter. For at sikre beboelige og bæredygtige byer og kvarterer i fremtiden er der en stor efterspørgsel efter initiativer, der fremmer miljømæssig bæredygtighed og socio-tekniske fordele. Enkle eksempler på disse initiativer inkluderer grønne tag, bylandbrug og hydroponiske systemer. Summen af ​​processerne, der forekommer i en by og understøtter miljø, social og økonomisk vækst, kan beskrives som bymetabolisme. Bymetabolisme kan blive avanceret til at omfatte en overgang til en mere kompleks, selvbærende (cirkulær) kooperativ organisation af intra- og peri-urban netværk, der muliggør cirkulær lokal bioaffaldsopsamling og valorisering gennem produktion af bioenergi og bioprodukter, samtidig med at bioaffaldsbaseret næringsstof returneres til peri-urban landbrugsjord. For at forestille sig og implementere disse aktiviteter er der et behov for identifikation af ressourcestrøm med hensyn til råvarer, energi og affald. For at sikre sociale fordele for de deltagende samfund såvel som for hele samfundet anses det for at være vigtigt at indlede mekanismer, der motiverer social deltagelse og inkludering. Bymetabolisme inddrager sociale bekymringer i traditionelle miljømæssige og økonomiske tilgange til støtte for strategiske beslutninger for fremtiden.