Bioaktivni spojevi iz organskog otpada – potencijal za održivu valorizaciju

Autor:

Kategorija:

spot_img

Rastuća svjetska populacija i s njome povezana povećana potrošnja generiraju ogromne količine otpada. Procjenjuje se da se godišnje proizvede preko 2,1 milijarde tona smeća, a očekuje se da će ta brojka do 2050. narasti za 70%. Među ovim otpadom značajan dio čini organski otpad iz poljoprivrede, stočarstva, akvakulture, prehrambene industrije i drugih agroindustrijskih sektora. Primjeri takvog otpada su voće, povrće, lišće, stabljike, ljuske, sjemenke, pulpa, ostaci žetve, komina, slama, stajsko gnojivo, perje, sirutka i drugi životinjski nusprodukti. Drugi sektori koji nisu direktno vezani uz agroindustriju, poput vrtlarstva, također generiraju organski otpad u vidu lišća, granja, cvijeća, zemlje i kukaca.

Neadekvatno zbrinjavanje organskog otpada može dovesti do ozbiljnih ekoloških problema kao što su erozija tla, emisija stakleničkih plinova te zagađenje zraka, tla i podzemnih voda. No organska tvar sadrži i čitav niz vrijednih spojeva poput šećera, lipida, proteina, lignocelulozne biomase i drugih funkcionaliziranih molekula. Ekstrakcijom ovih spojeva omogućila bi se revalorizacija otpada, smanjenje onečišćenja i izvora zaraze.

Dosadašnja istraživanja bavila su se procesima pretvorbe organskog otpada u različite nusproizvode. Tako su iz otpadaka voća i povrća ekstrahirani razni fenolni spojevi i pigmenti (npr. klorofili, antocijanini, betalini i karotenoidi) koji mogu poslužiti kao prehrambeni aditivi, prirodna bojila i pojačivači boje. Nadalje, iz ostataka manga, banane, grožđa, krumpira, rajčice, češnjaka, limuna, naranče i mrkve mogu se dobiti prehrambena vlakna, fenolni spojevi, aromatske tvari, enzimi i organske kiseline. Pektin je još jedan biospoj koji se može ekstrahirati iz kave i agruma. Osim toga, iz organskog otpada mogu se proizvesti bioplastika za izradu biofilmova za gnojiva u biljnoj proizvodnji, pametne ambalaže, biomedicinskih uređaja i senzora.

Absorpcijska svojstva otpada mogu se iskoristiti za izdvajanje bojila iz otpadnih voda; primjerice, rižine ljuske mogu apsorbirati pigmente iz tekstilne industrije i tako spriječiti probleme s onečišćenjem. Organski ostaci mogu poslužiti kao kompost za obogaćivanje poljoprivrednog tla, zamjenjujući kemijska gnojiva. Uz to, organski otpad može se koristiti kao dodatak prehrani različitih vrsta životinja, nudeći jeftiniju alternativu s optimalnim hranidbenim vrijednostima u proizvodnji hrane za svinje, perad, preživače i ribe. Proizvodnja biogoriva je pak jedna od najčešćih primjena za revalorizaciju lignoceluloznog otpada, predstavljajući alternativu sve skupljim i manje dostupnim fosilnim gorivima.

Poljoprivredni ostaci su najviše proučavani u svrhu ponovne upotrebe, dok je otpad iz cvjećarstva manje istražen. Nizozemska, Njemačka, Francuska, Španjolska i Italija predvode svjetsku proizvodnju cvijeća. Samo u Indiji nastaje 700 milijuna tona cvjetnog otpada godišnje, s gubicima do 40% kod berbe i do 50 kilograma dnevno u nekim gradovima. Takav otpad ima velik potencijal za ugradnju u druge procese, no nažalost često ostaje neobrađen i stvara probleme s onečišćenjem. Cvjetni ostaci mogu se iskoristiti za proizvodnju ručnog papira, a sadrže i spojeve poput esencijalnih ulja, pigmenata i fenola, koji se mogu koristiti u farmaceutskoj, prehrambenoj, kozmetičkoj industriji te proizvodnji biogoriva.

Nedavno su istraživanja potencijala organskog otpada iz različitih sektora stavila naglasak na metode ekstrakcije biospojeva radi njihove ugradnje u druge proizvodne procese. Cilj ovog članka je predstaviti pregled i analizu bioaktivnih spojeva u organskom otpadu i njihove moguće primjene u drugim industrijskim sektorima. Fokus je na ostacima iz prehrambene industrije, ratarske proizvodnje te drugih izvora poput cvjećarstva.

Dublje razumijevanje metoda ekstrakcije ključno je za dobivanje adekvatnih količina ekstrahiranih spojeva, uz energetsku učinkovitost i najmanji mogući utjecaj na okoliš. Neispravno odvajanje, upotreba i iskorištavanje organskog otpada smanjuju mogućnosti za revalorizaciju i ekstrakciju bioaktivnih spojeva. Još uvijek nisu ostvareni neophodni ekološki stavovi i znanja za potpunu ponovnu upotrebu organskog otpada. Potrebno je poticati ekološki prihvatljive strategije ekstrakcije umjesto tradicionalnih metoda koje koriste jako zagađujuća otapala. U budućnosti bi se prikupljeni podaci o bioaktivnim spojevima iz organskog otpada mogli iskoristiti za daljnji razvoj i optimizaciju ove perspektivne tehnologije u svrhu održivijeg gospodarenja prirodnim resursima.

Zaključno, ovaj članak opisuje različite vrste otpada povezanog s poljoprivrednim, hortikulturnim i cvjećarskim sektorom u cilju dobivanja biološki aktivnih spojeva i njihove potencijalne primjene za ponovnu ugradnju u proizvodne sektore. Mnogi bioaktivni spojevi prisutni u ovom otpadu, uključujući fenole, flavonoide, organske kiseline, hlapljive spojeve i pigmente, mogu se reinkorporirati u različite proizvodne sektore, doprinoseći kružnoj ekonomiji i maksimalnom iskorištenju prirodnih resursa. Postoje mogućnosti za stvaranje proizvoda s dodanom vrijednošću ugradnjom ovih spojeva. Njihova biološka svojstva, poput antioksidativnog djelovanja, privlačna su farmaceutskoj, kozmetičkoj i prehrambenoj industriji. Konačno, njihovo antimikrobno djelovanje treba bolje istražiti, što predstavlja potencijalnu priliku za upotrebu, ponovnu ugradnju i razvoj proizvoda s dodanom vrijednošću kao što su gelovi, filmovi i bioinsekticidi.

Uz primjenu održivih tehnologija poput ovih, mogli bismo značajno smanjiti ekološki otisak poljoprivredne proizvodnje i pretvoriti nusproizvode u vrijedan resurs. Promicanjem kružne ekonomije činimo velik korak prema održivijoj budućnosti, u kojoj će moderna tehnološka rješenja igrati ključnu ulogu.

SAVJETODAVNI PARTNER

Pročitajte više

Povezani članci