Biomass waste utilisation in low-carbon products: harnessing a major potential resource
- 1. University of Greenwich
- 2. Central Institute of Mining and Fuel Research
- 3. Natural Resources Institute
Description
Abstract The increasing demand for food and other basic resources from a growing population has resulted in the intensification of agricultural and industrial activities. The wastes generated from agriculture are a burgeoning problem, as their disposal, utilisation and management practices are not efficient or universally applied. Particularly in developing countries, most biomass residues are left in the field to decompose or are burned in the open, resulting in significant environmental impacts. Similarly, with rapid global urbanisation and the rising demand for construction products, alternative sustainable energy sources and raw material supplies are required. Biomass wastes are an under-utilised source of material (for both energy and material generation), and to date, there has been little activity focussing on a 'low-carbon' route for their valorisation. Thus, the present paper attempts to address this by reviewing the global availability of biomass wastes and their potential for use as a feedstock for the manufacture of high-volume construction materials. Although targeted at practitioners in the field of sustainable biomass waste management, this work may also be of interest to those active in the field of carbon emission reductions. We summarise the potential of mitigating CO 2 in a mineralisation step involving biomass residues, and the implications for CO 2 capture and utilisation (CCU) to produce construction products from both solid and gaseous wastes. This work contributes to the development of sustainable value-added lower embodied carbon products from solid waste. The approach will offer reduced carbon emissions and lower pressure on natural resources (virgin stone, soil etc.).
Translated Descriptions
Translated Description (Arabic)
الخلاصة أدى الطلب المتزايد على الغذاء والموارد الأساسية الأخرى من عدد متزايد من السكان إلى تكثيف الأنشطة الزراعية والصناعية. تعتبر النفايات الناتجة عن الزراعة مشكلة متنامية، حيث أن ممارسات التخلص منها واستخدامها وإدارتها ليست فعالة أو مطبقة عالميًا. وفي البلدان النامية على وجه الخصوص، تُترك معظم بقايا الكتلة الحيوية في الميدان لتتحلل أو تُحرق في العراء، مما يؤدي إلى آثار بيئية كبيرة. وبالمثل، مع التحضر العالمي السريع والطلب المتزايد على منتجات البناء، هناك حاجة إلى مصادر طاقة مستدامة بديلة وإمدادات المواد الخام. تعتبر نفايات الكتلة الحيوية مصدرًا غير مستغل بالكامل للمواد (لكل من الطاقة وتوليد المواد)، وحتى الآن، لم يكن هناك سوى القليل من النشاط الذي يركز على طريق "منخفض الكربون" لتثمينها. وبالتالي، تحاول هذه الورقة معالجة ذلك من خلال مراجعة التوافر العالمي لنفايات الكتلة الحيوية وإمكانية استخدامها كمواد وسيطة لتصنيع مواد البناء ذات الحجم الكبير. على الرغم من أن هذا العمل يستهدف الممارسين في مجال الإدارة المستدامة لنفايات الكتلة الحيوية، إلا أنه قد يكون مفيدًا أيضًا للناشطين في مجال خفض انبعاثات الكربون. نلخص إمكانات التخفيف من ثاني أكسيد الكربون في خطوة التمعدن التي تنطوي على مخلفات الكتلة الحيوية، والآثار المترتبة على التقاط ثاني أكسيد الكربون واستخدامه لإنتاج منتجات البناء من النفايات الصلبة والغازية. يساهم هذا العمل في تطوير منتجات الكربون المتجسدة المنخفضة القيمة المضافة المستدامة من النفايات الصلبة. سيوفر النهج تقليل انبعاثات الكربون وتقليل الضغط على الموارد الطبيعية (الحجر البكر والتربة وما إلى ذلك).Translated Description (French)
Résumé La demande croissante de nourriture et d'autres ressources de base d'une population croissante a entraîné l'intensification des activités agricoles et industrielles. Les déchets générés par l'agriculture sont un problème en plein essor, car leurs pratiques d'élimination, d'utilisation et de gestion ne sont ni efficaces ni universellement appliquées. En particulier dans les pays en développement, la plupart des résidus de biomasse sont laissés sur le terrain pour se décomposer ou sont brûlés à l'air libre, ce qui entraîne des impacts environnementaux importants. De même, avec l'urbanisation mondiale rapide et la demande croissante de produits de construction, des sources d'énergie durables alternatives et des approvisionnements en matières premières sont nécessaires. Les déchets de la biomasse sont une source de matière sous-utilisée (à la fois pour la production d'énergie et de matière), et à ce jour, il y a eu peu d'activités axées sur une voie « à faible émission de carbone » pour leur valorisation. Ainsi, le présent article tente d'y remédier en examinant la disponibilité mondiale des déchets de biomasse et leur potentiel d'utilisation comme matière première pour la fabrication de matériaux de construction à haut volume. Bien que ciblés sur les praticiens dans le domaine de la gestion durable des déchets de biomasse, ces travaux peuvent également intéresser ceux qui sont actifs dans le domaine de la réduction des émissions de carbone. Nous résumons le potentiel d'atténuation du CO 2 dans une étape de minéralisation impliquant des résidus de biomasse, et les implications pour le captage et l'utilisation du CO 2 (CCU) pour produire des produits de construction à partir de déchets solides et gazeux. Ces travaux contribuent au développement de produits à faible teneur en carbone incorporé à valeur ajoutée durable à partir de déchets solides. L'approche offrira une réduction des émissions de carbone et une diminution de la pression sur les ressources naturelles (pierre vierge, sol, etc.).Translated Description (Spanish)
Resumen La creciente demanda de alimentos y otros recursos básicos de una población en crecimiento ha dado lugar a la intensificación de las actividades agrícolas e industriales. Los desechos generados por la agricultura son un problema creciente, ya que sus prácticas de eliminación, utilización y gestión no son eficientes ni se aplican universalmente. Particularmente en los países en desarrollo, la mayoría de los residuos de biomasa se dejan en el campo para descomponerse o se queman al aire libre, lo que resulta en impactos ambientales significativos. Del mismo modo, con la rápida urbanización global y la creciente demanda de productos de construcción, se requieren fuentes alternativas de energía sostenible y suministros de materias primas. Los residuos de biomasa son una fuente de material infrautilizada (tanto para la generación de energía como de materiales) y, hasta la fecha, ha habido poca actividad centrada en una ruta "baja en carbono" para su valorización. Por lo tanto, el presente documento intenta abordar esto mediante la revisión de la disponibilidad global de desechos de biomasa y su potencial para su uso como materia prima para la fabricación de materiales de construcción de alto volumen. Aunque está dirigido a profesionales en el campo de la gestión sostenible de residuos de biomasa, este trabajo también puede ser de interés para quienes trabajan en el campo de la reducción de emisiones de carbono. Resumimos el potencial de mitigar el CO 2 en un paso de mineralización que involucra residuos de biomasa, y las implicaciones para la captura y utilización de CO 2 (CCU) para producir productos de construcción a partir de desechos sólidos y gaseosos. Este trabajo contribuye al desarrollo de productos sostenibles de menor valor añadido de carbono incorporado a partir de residuos sólidos. El enfoque ofrecerá emisiones de carbono reducidas y una menor presión sobre los recursos naturales (piedra virgen, suelo, etc.).Files
s41612-019-0093-5.pdf.pdf
Files
(1.1 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:02fac940eded12263e8e1abc280e0b17
|
1.1 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- استخدام نفايات الكتلة الحيوية في المنتجات منخفضة الكربون: تسخير مورد محتمل رئيسي
- Translated title (French)
- Utilisation des déchets de la biomasse dans des produits à faible émission de carbone : exploiter une ressource potentielle majeure
- Translated title (Spanish)
- Utilización de residuos de biomasa en productos bajos en carbono: aprovechamiento de un importante recurso potencial
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W2979879033
- DOI
- 10.1038/s41612-019-0093-5
References
- https://openalex.org/W1427211305
- https://openalex.org/W1963610991
- https://openalex.org/W1963963355
- https://openalex.org/W1966172927
- https://openalex.org/W1967420258
- https://openalex.org/W1967921867
- https://openalex.org/W1969002797
- https://openalex.org/W1971576881
- https://openalex.org/W1980882299
- https://openalex.org/W1988708664
- https://openalex.org/W1991106788
- https://openalex.org/W1991694218
- https://openalex.org/W1995405120
- https://openalex.org/W1999822002
- https://openalex.org/W2003731584
- https://openalex.org/W2015920115
- https://openalex.org/W2017117721
- https://openalex.org/W2019905910
- https://openalex.org/W2025250938
- https://openalex.org/W2025646708
- https://openalex.org/W2035781470
- https://openalex.org/W2058489849
- https://openalex.org/W2065521039
- https://openalex.org/W2072380693
- https://openalex.org/W2078611160
- https://openalex.org/W2084435265
- https://openalex.org/W2085316740
- https://openalex.org/W2091897841
- https://openalex.org/W2092048442
- https://openalex.org/W2092239866
- https://openalex.org/W2094068986
- https://openalex.org/W2104350102
- https://openalex.org/W2106194015
- https://openalex.org/W2109678620
- https://openalex.org/W2113442321
- https://openalex.org/W2113669988
- https://openalex.org/W2117192195
- https://openalex.org/W2150362887
- https://openalex.org/W2161626500
- https://openalex.org/W2253515813
- https://openalex.org/W2282542658
- https://openalex.org/W2473057030
- https://openalex.org/W2481639164
- https://openalex.org/W2506521070
- https://openalex.org/W2763388795
- https://openalex.org/W2765788721
- https://openalex.org/W2770924879
- https://openalex.org/W2912296574
- https://openalex.org/W4251435572