Σύμφωνα με τα Ηνωμένα Έθνη, ο παγκόσμιος πληθυσμός αναμένεται να φθάσει τα 8,5 δισεκατομμύρια το 2030, τα 9,7 δισεκατομμύρια το 2050 και τα 10,4 δισεκατομμύρια το 2100. Με την αύξηση του πληθυσμού, δημιουργείται μεγάλη πίεση στους φυσικούς πόρους. Ως εκ τούτου, είναι επιτακτική η ανάγκη για τον κόσμο να μεταβεί σε βιώσιμες πρακτικές προκειμένου να μετριάσει την κλιματική αλλαγή, να μειώσει τους περιβαλλοντικούς κινδύνους, να υιοθετήσει το μοντέλο της κυκλικής οικονομίας και να ελαχιστοποιήσει/μηδενίσει τις εκπομπές άνθρακα. Η κατάλληλη αξιοποίηση των γεωργικών αποβλήτων στην κυκλική οικονομία υπόσχεται πολλά, καθώς η ανάγκες του ολοένα και αυξανόμενου πληθυσμού σε τροφές αποτελεί προτεραιότητα, που όμως παράγει απόβλητα..
Χρήσεις και δυνατότητες της βαγάσσης
Τι είναι η βαγάσση (bagasse) ;
Η βαγάσση είναι ένα από γεωργικό απόβλητο που έχει μεγάλες δυνατότητες, καθώς μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή μιας σειράς βιοδιασπώμενων και κομποστοποιήσιμων προϊόντων. Επίσης, είναι μια εξαιρετική εναλλακτική λύση για τα συμβατικά προϊόντα με βάση το χαρτί, και το πλαστικό. Μπορεί επομένως να υποκαταστήσει προϊόντα όπως το χαρτί εφημερίδων, τα χαρτομάντιλα, τα επιτραπέζια σκεύη, το χαρτί γραφής και διάφορα άλλα.
Η βαγάσση είναι το ξηρό ινώδες υπόλειμμα που απομένει μετά τη σύνθλιψη και την εξαγωγή χυμού από το ζαχαροκάλαμο. Αποτελεί πολύτιμη ευκαιρία για τη βιώσιμη διαχείριση των πόρων, καθώς είναι ένας συνεχώς παραγώμενος πόρος (πρωτογενές υλικό) με χαμηλές εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα.
Το παρόν άρθρο διερευνά τις πιθανές εφαρμογές της βαγάσσης και τον τρόπο με τον οποίο οι εφαρμογές αυτές συμβάλλουν σε ένα πιο βιώσιμο μέλλον.
Παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας από βιοενέργεια με την αξιοποίηση της βαγάσσης
Η βαγάσση μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως πηγή βιοενέργειας για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας και θερμότητας. Η διαδικασία αυτή επιτυγχάνεται με την καύση της σε λέβητες υψηλής απόδοσης για την παραγωγή ατμού, ο οποίος τροφοδοτεί τουρμπίνες για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας για ζαχαρουργεία ή ανεξάρτητες εταιρείες. Αυτή η ηλεκτρική ενέργεια χρησιμοποιείται για την τροφοδοσία των λειτουργιών τους και παρέχει την πλεονάζουσα ενέργεια στο δίκτυο. Η ηλεκτρική ενέργεια μπορεί να μειώσει την εξάρτηση από τα ορυκτά καύσιμα και να μετριάσει τις εκπομπές αερίων του θερμοκηπίου. Με την υποκατάσταση των ορυκτών καυσίμων με βαγάσση, το συνολικό αποτύπωμα άνθρακα μπορεί να μειωθεί σημαντικά, καθιστώντας τη λύση αυτή φιλική προς το περιβάλλον. Σύμφωνα με τον Οργανισμό Τροφίμων και Γεωργίας (FAO), η χρήση της βαγάσσης για παραγωγή ενέργειας μπορεί να μετριάσει 400 εκατομμύρια τόνους εκπομπών διοξειδίου του άνθρακα ετησίως.
Βαγάσση για την παραγωγή βιοαιθανόλης
Η βαγάσση μπορεί να παράγει βιοαιθανόλη μέσω διαδικασιών εκχύλισης σακχάρων, ζύμωσης και απόσταξης. Η βιοαιθανόλη είναι ένα ανανεώσιμο καύσιμο που μπορεί να χρησιμοποιηθεί στις μεταφορές, ως μια πιο καθαρή λύση σε σύγκριση με τα συμβατικά ορυκτά καύσιμα. Έτσι, μπορεί να μειώσει τις εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα στον κλάδο των μεταφορών. Η μείωση των εκπομπών διοξειδίου του άνθρακα είναι ένα εξαιρετικό βήμα προς την ουδετερότητα του άνθρακα. Τα σφαιρίδια καυσίμου βαγάσσης που χρησιμοποιούνται ως μη ανανεώσιμη εναλλακτική λύση βιομάζας θα μειώσουν την ανάγκη για υλοτόμηση. Ακολούθως θα περιοριστεί η ρύπανση του αέρα σε εσωτερικούς χώρους (IAP), καθώς τα σφαιρίδια είναι άκαπνα.
Παραγωγή βιοαερίου με τη χρήση βαγάσσης
Η βαγάσση μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως πρώτη ύλη σε συστήματα αναερόβιας χώνευσης για την παραγωγή βιοαερίου, ενός μείγματος αερίων μεθανίου και διοξειδίου του άνθρακα. Το βιοαέριο μπορεί να χρησιμοποιηθεί για μαγείρεμα, θέρμανση και παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Το βιοαέριο επιτρέπει στις αγροτικές κοινότητες με περιορισμένη πρόσβαση σε ηλεκτρικό ρεύμα να ζουν εκτός δικτύου, συμμετέχοντας σε δραστηριότητες στις οποίες υπό άλλες συνθήκες δεν θα συμμετείχαν λόγω έλλειψης ηλεκτρικού ρεύματος. Με τον τρόπο αυτό βοηθά στην δημιουργία ή την αύξηση του εισοδήματός τους, που σημαίνει βέβαια εξασφαλισμένα μέσα διαβίωσης, τα οποία ευθυγραμμίζονται με τους στόχους βιώσιμης ανάπτυξης για εξάλειψη της φτώχεια και τον στόχο βιώσιμης ανάπτυξης SDG 8 για αξιοπρεπή εργασία και οικονομική ανάπτυξη. Το υπόλειμμα της διαδικασίας δημιουργεί ένα υπόστρωμα, πλούσιο σε θρεπτικά συστατικά οργανικό λίπασμα που μπορεί να χρησιμοποιηθεί στη γεωργία.
Χρήση της βαγάσση στη χαρτοβιομηχανία
Η βαγάσση μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως πρώτη ύλη στη βιομηχανία χαρτοπολτού και χαρτιού. Αντί της κοπής δέντρων, η οποία μπορεί να οδηγήσει σε αποψίλωση των δασών και απώλεια της βιοποικιλότητας, η χρήση της βαγάσσης ως πηγή ινών για την παραγωγή χαρτιού είναι πιο βιώσιμη και φιλική προς το περιβάλλον. Σε σύγκριση με τα δέντρα που χρειάζονται χρόνια για να αναπτυχθούν, το ζαχαροκάλαμο μπορεί να αναπτυχθεί σε διάστημα 6-12 μηνών και συνεπώς είναι ανανεώσιμο. Η περαιτέρω συγκομιδή των δέντρων προκαλεί αποψίλωση των δασών. Επιπλέον, 1,5 τόνος βαγάσσης αποδίδει 1 τόνο χαρτιού, ενώ 5 τόνοι δέντρων αποδίδουν 1 τόνο. Τα χαρτιά από βαγάσση που συμμορφώνεται με τις αρχές του δίκαιου εμπορίου για εκτυπωτές και φωτοτυπικά μηχανήματα είναι πιο φωτεινά, πιο ανθεκτικά και κρατούν καλύτερα το τόνερ. Χρησιμοποιούν επίσης λιγότερη ενέργεια από το χαρτί από δέντρα.
Βαγάσση για κοπριά, λιπάσματα και συμπλήρωμα εδαφοβελτιωτικών
Η βαγάσση μπορεί να μετατραπεί σε κομπόστ ή να χρησιμοποιηθεί απευθείας ως υλικό εδαφοκάλυψης στη γεωργία. Βοηθά στη βελτίωση της γονιμότητας του εδάφους, της συγκράτησης της υγρασίας και της συνολικής υγείας του εδάφους. Σαν υλικό κομποστοποίησης, συμβάλλει στη διαχείριση των οργανικών αποβλήτων και μειώνει την επιβάρυνση των χώρων υγειονομικής ταφής. Επίσης, μπορεί να μετατραπεί σε κομπόστ και να χρησιμοποιηθεί ως οργανικό εδαφοβελτιωτικό. Η χρήση της μειώνει την εξάρτηση από τα συνθετικά λιπάσματα, τα οποία μπορεί να είναι επιβλαβή για το περιβάλλον και την ανθρώπινη υγεία εάν χρησιμοποιούνται σε μεγάλες/αλόγιστες δόσεις.
Χρήση της βαγάσσης στις ζωοοτροφές
Η βαγάσση μπορεί να υποστεί επεξεργασία και να χρησιμοποιηθεί ως συστατικό σε ζωοτροφές ή να χρησιμοποιηθεί απευθείας ως πρώτη ύλη αναμεμειγμένη με άλλες ζωοτροφές για την παρασκευή μιας συνολικής αναλογίας μείγματος (TMR) σιτηρέσιου, καθώς περιέχει σάκχαρα και ίνες που μπορούν να είναι ωφέλιμες για τα ζώα, ιδίως τα μηρυκαστικών. Η αξιοποίηση αυτού του προϊόντος οδηγεί στη μείωση της ζήτησης για παραδοσιακές ζωοτροφές όπως το σιλό αραβοσίτου, εξαλείφοντας έτσι τον ανταγωνισμό της καλλιέργειάς τους για ανθρώπινη κατανάλωση. Η μετατροπή των αποβλήτων σε ζωοτροφές την καθιστά μια εξαιρετικά αποδοτική επιλογή για τους γαλακτοπαραγωγούς, όπου το 70% του συνολικού κόστους παραγωγής.
Βαγάσση σε οικοδομικά υλικά
Η βαγάσση μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την κατασκευή βιοδιασπώμενων και βιώσιμων δομικών υλικών, όπως σανίδες, πάνελ και σύνθετα υλικά. Τα υλικά αυτά μειώνουν τη χρήση μη πόρων, όπως τα δέντρα, τα οποία συνήθως αποτελούν την κύρια πηγή πρώτων υλών, και μειώνουν τις αρνητικές περιβαλλοντικές επιπτώσεις της κατασκευαστικής βιομηχανίας.
Βαγάσση σε βιοπλαστικά
Η βαγάσση μπορεί να χρησιμεύσει ως πηγή πρώτης ύλης για την παραγωγή βιοπλαστικών. Αυτά τα βιοπλαστικά μπορούν να κατασκευάσουν άλλα πράγματα, όπως σάκους. Τα βιοπλαστικά που παράγονται από βαγάσση είναι βιοδιασπώμενα και έχουν μικρότερες περιβαλλοντικές επιπτώσεις από τα συμβατικά πλαστικά που προέρχονται από ορυκτά καύσιμα.
Βαγάσση για βιοδιασπώμενα επιτραπέζια σκεύη/συσκευασίες
Με την αυξανόμενη ρύπανση από τα πλαστικά, υπάρχει συνακόλουθα μια ανάγκη για βιώσιμες εναλλακτικές συσκευασίας. Τα προϊόντα με βάση τη βαγάσση, όπως πιάτα, μπολ, καλαμάκια και δοχεία, αποτελούν βιοδιασπώμενες λύσεις για τα πλαστικά μίας χρήσης ή αντικαθιστούν τα καθημερινά πλαστικά σκεύη κουζίνας. Τα αντικείμενα από βαγάσση είναι κατάλληλα για κρύα ή ζεστά προϊόντα και μπορούν να χρησιμοποιηθούν στο φούρνο μικροκυμάτων ή στην κατάψυξη. Επιπλέον, είναι κατάλληλα για λιπαρά πιάτα και είναι ασφαλή για το σερβίρισμα των παιδιών, σε αντίθεση με το γυαλί ή την πορσελάνη, τα οποία σπάνε όταν πέφτουν. Επίσης, δεν επηρεάζουν τη γεύση ή το άρωμα των τροφίμων, σε αντίθεση με τις εναλλακτικές συσκευασίες που έχουν δική τους ξεχωριστή μυρωδιά ή όταν τοποθετούνται σε φούρνο μικροκυμάτων, να επηρεάσουν τη γεύση των τροφίμων.
Συμπέρασμα
Η βιώσιμη διαχείριση των γεωργικών αποβλήτων, όπως η βαγάσση, είναι ζωτικής σημασίας για την οικοδόμηση ενός πιο “πράσινου” και αιεφόρου μέλλοντος. Aξιοποιώντας το δυναμικό της βαγάσσης για ανανεώσιμες πηγές ενέργειας, παραγωγή βιοκαυσίμων, φιλικά προς το περιβάλλον προϊόντα και γεωργικές εφαρμογές μπορούμε να μειώσουμε σημαντικά τις εκπομπές αερίων του θερμοκηπίου και να ελαχιστοποιήσουμε την περιβαλλοντική υποβάθμισηΕπιπλέον, η χρήση της βαγάσσης ως πρώτης ύλης με τους προαναφερθέντες τρόπους συμβάλλει σε διάφορους στόχους βιώσιμης ανάπτυξης, όπως η μηδενική φτώχεια, η προσιτή και καθαρή ενέργεια, η αξιοπρεπής εργασία και η οικονομική ενδυνάμωση, οι βιώσιμες πόλεις και κοινότητες, η υπεύθυνη παραγωγή και κατανάλωση και η κλιματική ανθεκτικότητα.
Ως εκ τούτου, οι κυβερνήσεις, οι βιομηχανίες και οι ιδιώτες πρέπει να συνεργαστούν για να υποστηρίξουν την έρευνα, τις επενδύσεις και τις πολιτικές που προωθούν τη βιώσιμη χρήση της βαγάσσης και άλλων γεωργικών υπολειμμάτων. Οι εκστρατείες ευαισθητοποίησης του κοινού μπορούν επίσης να βοηθήσουν στην εκπαίδευση των ανθρώπων σχετικά με τα περιβαλλοντικά οφέλη της χρήσης της καθώς επιδιώκουμε τη μετάβαση σε ένα πιο βιώσιμο, αποδοτικότερο από πλευράς πόρων μέλλον.
Πηγές:
- https://www.fao.org/3/s8850e/s8850E03.htm
- https://www.un.org/en/global-issues/population#:~:text=The%20world%20population%20is%20projected,and%2010.4%20billion%20by%202100
- https://bioresourcesbioprocessing.springeropen.com/articles/10.1186/s40643-021-00440-z
- Amin, M. N., Ashraf, M., Kumar, R., Khan, K., Saqib, D., Ali, S. S., & Khan, S. (2020). Role of Sugarcane Bagasse Ash in Developing Sustainable Engineered Cementitious Composites. Frontiers in Materials, 7, 504551. https://doi.org/10.3389/fmats.2020.00065
- Abdullah AL et al (2005) Azo dye removal by adsorption using waste biomass: sugarcane bagasse. Int J Eng Technol 2(1):8–13
- Adelodun AA et al (2020) Thermochemical conversion of oil palm Fiber-LDPE hybrid waste into biochar. Biofuels Bioprod Bioref 14(6):1313–1323
- Adeniyi AG, Ighalo JO, Abdulsalam A (2019) Modelling of integrated processes for the recovery of the energetic content of sugarcane bagasse. Biofuels Bioprod Bioref 13(4):1057–1067
- Ahmad E et al (2018) Integrated thermo-catalytic reforming of residual sugarcane bagasse in a laboratory-scale reactor. Fuel Process Technol 171:277–286
- Bahurudeen A et al (2015) Performance evaluation of sugarcane bagasse ash blended cement in concrete. Cem Concr Compos 59:77–88
- Cao S, Aita GM (2013) Enzymatic hydrolysis and ethanol yields of combined surfactant and dilute ammonia-treated sugarcane bagasse. Bioresour Technol 131:357–364
- Carvalho AFA et al (2018) The potential of tailoring the conditions of steam explosion to produce xylooligosaccharides from sugarcane bagasse. Bioresour Technol 250:221–229
- Chandel AK et al (2012) Sugarcane bagasse and leaves: foreseeable biomass of biofuel and bio-products. J Chem Technol Biotechnol 87(1):11–20
- de Lucas RC et al (2021) The profile secretion of Aspergillus clavatus: different pre-treatments of sugarcane bagasse distinctly induces holocellulases for the lignocellulosic biomass conversion into sugar. Renew Energy 165:748–757
