CleanTech как тренд: переработка отходов в энергию, «эко-пластик» и грунт для озеленения

Российские стартапы предпочитают работать в сфере биотехнологий. Об этом свидетельствует аналитическое исследование, представленное на платформе RSHB DIGITAL - «Карта российских агротех-стартапов в 2022 году». Данный тренд имеет позитивные последствия для агротеха, так как плодотворно влияет на экологию и «чистое» производство.

Сегодня наше внимание все больше привлекают технологии по утилизации и переработке органических отходов и вредных выбросов. Безотходное производство — неотъемлемая черта устойчивого развития и одновременно — законодательная рамка для хозяйствующих субъектов. Внедряемые на фермах практики утилизации и переработки призваны достичь наилучших zero waste показателей и снизить выбросы до установленных законом разрешенных пределов.

Сфера сельского хозяйства по праву считается самой функциональной для cleantech, так как основная часть производственных отходов здесь — органическая. Ошибочно полагать, что органика безопасна— вредные выбросы, образующиеся в процессе разложения биоотходов, создают высокий риск заражения почв, воды и живых организмов. Как же современные биотехнологии справляются с обезвреживанием органических отходов?

Потребление невосполнимой электроэнергии приводит к истощению природных ресурсов, так что cleantech стартап ЭнергоЛесПром предлагает решение по переработке биологических отходов в жидкое топливо (бионефть) и химические продукты. Для переработки, а именно ожижения сырья, применяется технология абляционного пиролиза, которая предполагает термическое разложение биомассы в реакторе под действием теплоты и безкислородной среды. Полученное таким образом сырье может использоваться далее в энергетике и химической промышленности.

Производством и эксплуатацией оборудования для переработки отходов в синтез-газ и тепло занимается также российская компания Recuper. Химически выведенный синтез-газ используется как топливо для выработки электроэнергии, отопления производственных помещений или теплиц, а сорбенты применимы как в химической, так и пищевой промышленности.

Самый традиционный способ утилизации отходов — компостирование, то есть окисление продуктов с помощью микроорганизмов, содержащихся в почве. В результате химической реакции образуется гумус, который впоследствии применяется как почвенное удобрение. Методика компостирования совершенствуется, а микроорганизмы, измельчающие отходы, отбираются всё тщательнее. Например, биокомпост, богатый веществами, питательными для растений и губительными для насекомых, получается в процессе вермикомпостирования, то есть компостирования с помощью червей.

Российская компания Agro Compost предлагает свои услуги по биокомпостированию пищевых отходов, помета и осадков сточных вод с применением современных технологий. Процесс компостирования выглядит следующим образом. Биоотходы разбирают на бурты, каждый из которых обрабатывается штаммом термофильных молочнокислых бактерий — Pediococcus pentosaceus. Далее ворошительная машина перекладывает бурты, продувает их воздухом и обрабатывает бактериями. Бактерии запускают процесс нагревания биомассы, который продолжается несколько месяцев. Вредные парниковые газы выводятся через вентиляционные трубы под буртами и перерабатываются отдельно с помощью стометровых контейнеров с древесной щепой. Полученный грунт исследуют в лаборатории —насыщенный почвенный материал отправляют на озеленения территорий и удобрения, ненасыщенный — на технические нужды.

Парадигма устойчивого развития встречает на своем пути множество препятствий, которые не дают производственному циклу замкнуться — по крайней мере в краткосрочный период. На помощь приходят насекомые и растения, которые оказываются неожиданно победоносными борцами с неорганическими отходами и одновременно — звеньями естественных пищевых цепочек.

Так, компания Zeronix на основе личинок Черной львинки создает корма для животных, птиц и рыб. Стоит отметить, что личинки насекомых стали кладезем для различных сельскохозяйственных практик. На руку играет простота и эффективность технологии — личинки потребляют отходы и перерабатывают их в результаты своей жизнедеятельности. Ранее мы писали о насекомых в агротехе — предлагаем ознакомиться с этим материалом и еще посмотреть видео!

Использование насекомых не являются единственным примером «договора» человека с природой. Другой примечательный кейс — российский стартап We can fly, занятый утилизацией углекислого газа с помощью штамма зеленой одноклеточной микроводоросли Micractinium. Углекислый газ — результат разложения органических отходов и главный фактор глобального потепления. В связи с этим борьба с постотходовыми выбросами становится глобальной борьбой за здоровье планеты.

Утилизация органических отходов производится к тому же путем ферментативного гидрозисиса, или просто — ферментации, которая может осуществляться по разным технологиям. Например, с помощью штаммов грибов или органических выбросов. В частности, для переработки сельскохозяйственных отходов используется технология метанового брожения: обогащенная соломой бражка навоза подвергается ферментации при помощи гриба Chaetomium cellulolyticum

Фудтех компания NovoNutrients занимается ферментацией углекислого газа и водорода для получения белковой муки. Использованная технология позволяет буквально производить белок из воздуха, а к тому же делать это дешево и совсем не энергозатратно.

Один их полезных результатов применения ферментации — создание растительного масла. Таких успехов достиг фудтех стартап Zero Acre. Как правило, растительное масло образуется в результате измельчения овощей и семян. Компания же предлагает новую технологию ферментации с использованием дрожжей и микроводорослей — все детали процесса защищаются «ноу-хау». Сейчас Zero Acre проводит дополнительные исследования, чтобы в ближайшее время полностью перейти на использование сахара, извлекаемого из пищевых отходов и применяемого при ферментации.

Конечно, не стоит забывать, что ученые заботятся не только о самом сельскохозяйственном цикле и его устойчивости, но и о природе в целом. Бремя, с которым мы до сих не в состоянии справиться, — пластик. Даже в процессе компостирования органических отходов, описанном выше, сотрудники лабораторий постоянно фиксируют критическое или некритическое содержание микропластика в грунте.

Шведский стартап PlasticFri использует биоотходы для разработки альтернативы пластику. Для производства его эко-аналога ученые перерабатывают органические отходы, пищевые волокна и дикоросы. Итоговый продукт на вид и ощупь похож на пластик, однако в отличие от своего вредного «брата» он полностью органичный по своим свойствам.

Наши ценности сейчас — это Земля, общество и инновации. RSHB DIGITAL разделяет эти ценности и поддерживает стартапы, выступающие за зеленую экономику. «Zero waste» фермы — это единственная возможность для нас сохранить природный биобаланс и уменьшить вредные выбросы в атмосферу. К тому же современные биотехнологии позволяют использовать органические отходы для экономических нужд, включая их в производственный цикл.