Биологический материал
Материал биологического происхождения — это материал, намеренно изготовленный, полностью или частично, из веществ, полученных из живых (или некогда живых) организмов . [1] такие как растения , животные , ферменты и микроорганизмы , включая бактерии , грибы и дрожжи . [2] [3]
Благодаря их основным характеристикам возобновляемости и способности накапливать углерод в процессе роста, в последние годы они стали реальной альтернативой по сравнению с более традиционными материалами с точки зрения смягчения последствий изменения климата. [4]
В европейском контексте, в частности, Европейский Союз , который установил 2050 год в качестве целевой даты для достижения климатической нейтральности , [5] пытается реализовать, среди других мер, производство и использование материалов на биологической основе во многих различных секторах. Действительно, некоторые европейские нормативные акты, такие как Европейская промышленная стратегия, [6] Инициатива ЕС по биотехнологиям и биопроизводству [7] и Циркулярный план действий, [8] подчеркните биоматериалы. Эти правила направлены на поддержку инноваций , инвестиций и освоения рынка биоматериалов, одновременно ускоряя переход к экономике замкнутого цикла , где ресурсы используются более эффективно. [9] В связи с этим применение материалов на биологической основе уже опробовано в нескольких сегментах рынка, начиная от производства химикатов , упаковки и текстиля и заканчивая изготовлением полноценных строительных компонентов. [9]
Материалы на биологической основе могут различаться в зависимости от происхождения биомассы, из которой они в основном состоят. [10] Кроме того, они могут быть изготовлены по-разному, [4] в результате чего появляются либо простые, либо более сложные биопродукты, которые можно использовать для многих целей. [11] Среди обрабатываемых материалов можно выделить полимеры на биологической основе на биологической основе, пластмассы на биологической основе , химические волокна на биологической основе , каучук на биологической основе , покрытия материалам на биологической основе , добавки к , композиты на биологической основе. [11] Вместо этого необработанные материалы можно назвать биотическим материалом .
Биологические, органические и биоразлагаемые материалы.
[ редактировать ]Биологические материалы против биоразлагаемых материалов
[ редактировать ]Материалы на биологической основе часто являются биоразлагаемыми , но это не всегда так.
По определению, биоразлагаемые материалы представляют собой органические соединения, которые, таким образом, могут расщепляться живыми организмами, такими как бактерии, грибы или водная плесень, и реабсорбироваться природной средой. [12]
Биоразлагаемость материала определяется его химической структурой, а не происхождением материала, из которого он изготовлен. [13] Действительно, преимущества экологичности пластиков на биологической основе проявляются в начале жизненного цикла материала , но, тем не менее, при производстве их структура идентична их аналогам на основе ископаемого топлива. Следовательно, эти пластмассы, известные как «дроп-ин», не являются биоразлагаемыми и должны быть переработаны в существующих системах переработки. [13]
В этом отношении биоразлагаемость не поддерживает цикличность, если биоразлагаемые материалы не будут восстановлены и обработаны системой, которая может либо повторно улавливать, либо повышать их ценность. обеспечение надлежащей инфраструктуры для того, чтобы эти материалы оставались в системе управления материальными ресурсами, например, посредством промышленного компостирования или анаэробного сбраживания . Таким образом, считается важным [13]
Биологические материалы по сравнению с органическими материалами
[ редактировать ]Точно так же материалы на биологической основе не обязательно являются органическими , поскольку термин «биологическая основа» просто указывает на происхождение материала. [14] Термин «органический» вместо этого относится к выращиванию растений или содержанию животных в соответствии с требованиями европейского стандарта органического сельского хозяйства. Следовательно, биопродукт может быть как «биологическим», так и «органическим», но это не обязательно так. [14]
Материалы на биологической основе по сравнению с материалами на основе ископаемого топлива
[ редактировать ]Не факт, что материалы на биологической основе всегда работают лучше, чем материалы на основе ископаемого топлива. [14] [15]
Их экологические характеристики зависят от ряда факторов, связанных с исходным материалом, а также с количеством и типологией производственных процессов, которые необходимо пройти природному сырью, чтобы стать биопродуктом. [15]
Одним из основных факторов, влияющих на устойчивость биоматериалов, является потребление земли , конкуренция за землю для производства продуктов питания и истощение почв . [15] В связи с этим в европейском контексте было проведено множество исследований для анализа фактической доступности земли для производства биоматериалов. [16] [17] в то время как биологические остатки и отходы агропромышленного и лесного секторов вызывают все больший интерес. [18] [19] [20]
Более того, производственные процессы, необходимые для производства конкурентоспособных биологических альтернатив продуктам на основе ископаемого топлива, могут привести к более высокому потреблению энергии или к «линейным», нециркулярным продуктам. Поэтому рекомендуется сохранять критическое мышление, основанное на оценки жизненного цикла , анализе [21] поскольку некоторые биопродукты могут потребовать либо дополнительного материала, либо обработки для обеспечения того же качества, что неизбежно приводит к большему потреблению энергии. [15]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Развитие, Управление исследований и. «БИОМАТЕРИАЛЫ» . cfpub.epa.gov . Проверено 21 августа 2023 г.
- ^ Бурбия, С.; Казеуи, Х.; Беларби, Р. (август 2023 г.). «Обзор последних исследований строительных материалов на биологической основе и их применения» . Материалы для возобновляемой и устойчивой энергетики . 12 (2): 117–139. дои : 10.1007/s40243-023-00234-7 . ISSN 2194-1459 .
- ^ Шервуд, Джеймс; Кларк, Джеймс; Фермер, Томас; Эрреро-Давила, Лоренцо; Мойти, Лорианна (29 декабря 2016 г.). «Рециркуляция: новая концепция стимулирования инноваций в разработке устойчивых продуктов для продуктов биологического происхождения» . Молекулы . 22 (1): 48. doi : 10,3390/molecules22010048 . ISSN 1420-3049 . ПМК 6155919 . ПМИД 28036077 .
- ^ Перейти обратно: а б «Циркулярная экономика углерода: роль материалов на биологической основе» . Человеческие пространства . 05.11.2021 . Проверено 12 июля 2024 г.
- ^ «Смягчение последствий изменения климата: сокращение выбросов» . www.eea.europa.eu . 25 марта 2024 г. Проверено 12 июля 2024 г.
- ^ «Европейская промышленная стратегия – Европейская Комиссия» . Commission.europa.eu . Проверено 12 июля 2024 г.
- ^ «Пресс-уголок» . Европейская Комиссия - Европейская Комиссия . Проверено 12 июля 2024 г.
- ^ «План действий по экономике замкнутого цикла – Европейская комиссия» . Environment.ec.europa.eu . Проверено 12 июля 2024 г.
- ^ Перейти обратно: а б «Комиссия принимает меры по стимулированию биотехнологий и биопроизводства в ЕС» . ec.europa.eu . 20 марта 2024 г.
- ^ Кастеллано, Джорджо; Паолетти, Ингрид Мария; Малигетти, Лаура Элизабетта; Каркасси, Ольга Беатрис; Праделла, Федерика; Питтау, Франческо (2023), Амзиан, Софиан; Мерта, Ильдико; Пейдж, Джонатан (ред.), «Биологические решения для модернизации существующего строительного фонда: систематический обзор» , «Строительные материалы на биологической основе » , том. 45, Чам: Springer Nature Switzerland, стр. 399–419, номер документа : 10.1007/978-3-031-33465-8_31 , ISBN. 978-3-031-33464-1 , получено 12 июля 2024 г.
- ^ Перейти обратно: а б «Каковы категории материалов на биологической основе? Какое отношение они имеют к выбросам углерода?» . 11 марта 2022 г.
- ^ «Биоразлагаемость | Определение, процесс, примеры, пластмассы, компостирование и факты | Британника» . www.britanica.com . Проверено 12 июля 2024 г.
- ^ Перейти обратно: а б с «Биологическое или биоразлагаемое | Альянс биопластического сырья» . bi Plasticfeedstockalliance.org . Проверено 12 июля 2024 г.
- ^ Перейти обратно: а б с «Факт или миф: биологический, органический, биоразлагаемый. Что означают эти термины?» . Cordis.europa.eu .
- ^ Перейти обратно: а б с д «Всегда ли слово «биологическое» означает «более устойчивое»?» . Экочейн . Проверено 12 июля 2024 г.
- ^ Гёсвейн, Верена; Райхманн, Яна; Абер, Гийом; Питтау, Франческо (01 июля 2021 г.). «Наличие земли в Европе для радикального перехода к строительству на основе биотехнологий» . Устойчивые города и общество . 70 : 102929. Бибкод : 2021SusCS..7002929G . дои : 10.1016/j.scs.2021.102929 . hdl : 11311/1170056 . ISSN 2210-6707 .
- ^ Чуркина Галина; Органски, Алан; Рейер, Кристофер ПО; Рафф, Эндрю; Винке, Кира; Лю, Чжу; Рек, Барбара К.; Гредель, Т.Э.; Шелльнхубер, Ханс Иоахим (27 января 2020 г.). «Здания как глобальный поглотитель углерода» . Устойчивость природы . 3 (4): 269–276. Бибкод : 2020NatSu...3..269C . дои : 10.1038/s41893-019-0462-4 . ISSN 2398-9629 .
- ^ Чхве, Джи Ён; Нам, Джихи; Юн, Бом Ёль; Ким, Янг Великобритания; Ким, Сумин (сентябрь 2022 г.). «Использование кукурузных початков, важнейших сельскохозяйственных отходов, которые трудно утилизировать: композитный картон имеет улучшенные тепловые характеристики с использованием микрокапсулированного PCM» . Технические культуры и продукты . 183 : 114931. doi : 10.1016/j.indcrop.2022.114931 .
- ^ Андраде, Мария Каролина; Горгулью Силва, Кайо де Оливейра; де Соуза Морейра, Леонора Риос; Феррейра Фильо, Эдивальдо Хименес (01 апреля 2022 г.). «Пожнивные остатки: применение лигноцеллюлозной биомассы на биоперерабатывающем заводе» . Границы в энергетике . 16 (2): 224–245. дои : 10.1007/s11708-021-0730-7 . ISSN 2095-1698 .
- ^ Мбабали, Герман; Лубвама, Майкл; Йига, Вианни Эндрю; Были, Эванс; Каседде, Хиллари (01 апреля 2024 г.). «Разработка биокомпозитов на основе рисовой шелухи и опилочного мицелия: оптимизация механических, физических и термических свойств» . Журнал Института инженеров (Индия): Серия D. 105 (1): 97–117. дои : 10.1007/s40033-023-00458-x . ISSN 2250-2130 .
- ^ Севинье-Итоаз, Ева; Мвабонже, Онесмус; Пануцу, Каллиопа; Вудс, Джереми (20 сентября 2021 г.). «Оценка жизненного цикла (LCA): информация для развития устойчивой биоэкономики замкнутого цикла?» . Философские труды Королевского общества A: Математические, физические и технические науки . 379 (2206). Бибкод : 2021RSPTA.37900352S . дои : 10.1098/rsta.2020.0352 . ISSN 1364-503X . ПМЦ 8326828 . ПМИД 34334023 .
 | Эта материалом, статья, связанная с незавершена . Вы можете помочь Википедии, расширив ее . |
 | Эта статья о технологиях незавершена . медицинских Вы можете помочь Википедии, расширив ее . |