江苏省生物质复合材料与增材制造技术工程研究中心在《Journal of Bioresources and Bioproducts》上发表综述文章

发布时间:2025-01-21 09:43 来源:装备所 浏览次数:

近日,江苏省生物质复合材料与增材制造技术工程研究中心徐磊团队联合美国佐治亚大学Bingqian Xu教授以及南京林业大学娄志超副教授团队,在国际知名学术期刊《Journal of Bioresources and Bioproducts》(影响因子20.2)在线发表题为“High-Value Utilization of Agricultural Residues Based on Component Characteristics: Potentiality and Challenges”的综述性文章。该研究系统梳理了农业残留物的成分特性分析、预处理技术、高值化利用途径、能源效率评估以及碳足迹核算等关键环节,深入剖析了当前研究领域所面临的诸多挑战,包括技术瓶颈、经济可行性分析的缺失以及环境影响评估的规范化不足等问题。此外,文章还对未来如何提升农业残留物增值转化的效率、环境友好性与可持续性进行了前瞻性展望,为相关领域的研究与实践提供了重要的理论参考与方向指引。

农业残留物(Agricultural Residues, ARs)主要包括农作物秸秆及农产品加工副产物,其主要成分是木质纤维素。全球农业残留物的年产量已超过19亿吨,其合理处置与资源化利用已成为全球性的重要议题。数十年来,大量研究表明,将农业残留物转化为有机肥料、生物燃料及生物基新材料,是缓解全球能源危机与环境退化的重要途径。

基于Web of Science数据库近十年的数据,本文筛选并分析了8641篇高质量研究文献,借助VOSviewer软件对相关研究趋势进行深度挖掘(如图所示)。研究发现,农业残留物的利用方向已从早期的预处理技术(如蒸汽爆破、微波处理、酶解等)以及初级产品开发(如生物乙醇、沼气等),逐步向循环经济、碳足迹管理及可持续发展等更高层次的经济与环境效益评估方向演进,紧密契合全球热点议题。在此基础上,本文系统梳理了农业残留物增值转化体系,深入剖析了其化学组成特性与预处理技术,并为物理转化、热化学处理及生物发酵等多元增值途径提供了前沿视角与技术进展综述。预处理技术的创新是提升农业残留物利用效率的关键,其发展趋势正朝着物理、化学与生物方法协同作用的方向发展,显著提高了处理效率与产品质量。特别是生物炭,凭借其独特的物理化学特性,在储能材料、超级电容器及土壤改良剂等领域展现出广阔的应用前景。此外,本文还系统评估了不同转化路径下的能源消耗与碳足迹,为科学制定农业残留物增值转化策略提供了重要参考。

江苏省农业科学院农业设施与装备研究所徐锐博士和陈敬文工程师为本文共同第一作者;工程中心常务副主任徐磊、南京林业大学副教授娄志超以及美国佐治亚大学教授Bingqian Xu为共同通讯作者。

关于农业残留物的相关研究关键词共现图(遵循时间顺序)


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