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農業廃棄物は、農業から出る植物残渣です。これらの廃棄物は、耕作地や園芸から発生します。農業廃棄物は、人間や動物の食用には使われない作物のすべての部分です。作物残渣は、主に茎、枝（剪定）、葉で構成されています。 [1]平均して、そのような作物の植物の80％が農業廃棄物で構成されていると推定されています。[2]
世界で最も一般的に栽培されている4つの農作物は、サトウキビ、トウモロコシ、穀類、米です。[3]これらの農作物の総重量は、年間16兆5000億キログラムを超えます。[4]このうち80％が農業廃棄物であるため、世界中で何兆キログラムもの農業廃棄物が残っています。[5] EUでは、年間約7億トンの農業廃棄物が発生しています。[6]
農業廃棄物のリサイクル
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農業廃棄物は主にセルロース、ヘミセルロース、リグニンで構成されています。[7]農業廃棄物は消化されにくく、未加工の状態では動物の飼料としてはあまり適していません。[8]
農業廃棄物は、発電所のバイオマスとして、または単に土地上で焼却されることがあります。 [9]農業廃棄物を土地上で焼却することは、残渣焼却と呼ばれ、世界人口の3分の1が住む中国やインドなどの国では今でも一般的です。[10] [11]そして、農業廃棄物に含まれる貴重な物質は、新しい製品を作るために再利用されるのではなく、CO₂、スモッグ、粒子状物質、灰に変わります。[12]
今日では、農業廃棄物の焼却は禁止される傾向が強まっており、剪定バイオマスは、土壌の敷き詰めに木材チッパーを使用するなど、さまざまな用途に使用されています。農業廃棄物からは、主にタンパク質、セルロースを含む物質、精油やカロテノイドなどの生理活性物質の3つのカテゴリーの物質が抽出されます。 [13] [14]このような貴重な物質を純粋な形で分離する能力が高まるにつれて、農業廃棄物の経済的価値が高まります。[15]
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農業廃棄物の環境への影響
世界の人口と家畜の数は増加しており、それが食糧需要の増加の原因です。平均的なヨーロッパ人は、1人当たり1日165グラムの肉を消費すると予想されています。[16]世界中の人々は、1人当たり年間平均75ポンドの肉を消費しています。[17]世界の肉の消費量は1990年以降2倍以上に増加しています。 [18] 1kg（2.2ポンド）の牛肉を生産するには、平均25kg（55ポンド）の作物が必要です。[19]これらすべての食糧を生産すると、農業廃棄物もますます増えます。
農業廃棄物は大量に発生すると、温室効果ガスの排出、不快な臭気の発生、水源に浸透する有毒液体などを通じて、環境や生息地に悪影響を及ぼす可能性がある。[20] [21]
農業廃棄物の頻繁かつ大規模な焼却は、火災による有毒なスモッグにさらされる人々の健康にも悪影響を及ぼします。特に初秋には、世界中で農業廃棄物の大規模な焼却によりスモッグが頻繁に発生します。[22]
世界保健機関（WHO ）は、農業廃棄物の焼却によるスモッグを大気汚染の最大の原因の一つとしている。あらゆる形態の大気汚染を合わせると、年間700万人が死亡しており、そのうち65万人が子供である。[23]
大気質への影響に加え、畑での農業廃棄物の焼却は土壌の肥沃度、経済発展、気候にも悪影響を及ぼします。[24]環境に配慮した農業廃棄物管理が行われないと、動物の苦しみ、水質汚染、肥料の過剰使用、生物多様性の減少などにもつながります。[25]
廃棄物のヒエラルキーによれば、農業廃棄物を焼却してエネルギーを生成することは、リサイクルや再利用よりも環境に優しくない処理方法です。さらに、焼却してエネルギーを生成するのは1回ですが、消費財（農業廃棄物から作られた紙など）はさらに7回リサイクルできます。[26]その後も、エネルギー生成のために焼却したり、発酵させてバイオガスや堆肥に変換したりすることは可能です。[27]
農業廃棄物が地球に与える悪影響を軽減する取り組みとして、一部の企業は、農業廃棄物を有意義に利用し、従来の非燃焼利用に戻すことを可能にする新しい技術の開発に注力しています。
カリフォルニアの農業用地の焼却
カリフォルニア州では、雑草を除去し、病気を防ぎ、害虫を駆除するための手段として焼却が認められており、特に米や梨に有効である。焼却は許可日に許可されている。[28]
アプリケーション
世界中の多くの企業が、残った農業廃棄物を利用して新しい製品を製造しています。[29]農業廃棄物の再利用は、望ましい循環型経済と一致しています。今日の経済では、一次原材料が主に使用されています。 [30]一方、農業廃棄物は二次原材料です。それらは、既存の産業からの残留（廃棄物）ストリームであり、新しい用途の原材料として使用できます。生産プロセスの原材料として材料を再利用することが増えることは、2050年までに循環型経済を達成するというEUの目標に貢献します。[31]
ファイバーボード
米国の CalFibre 社は、世界初となる稲わらベースの中密度繊維板 (MDF) 工場を開発し、カリフォルニア州ウィロウズに建設しました。CalFibre 社は、木材の代わりに稲わらを使用することで、伐採と輸送で 15 万トンの CO2e を排出する 4,200 エーカー相当の森林 (約 18 万メートルトンの木材) を伐採から守っています。さらに、稲わらの分解を防ぐことで、毎年 6 万 6,000 トンのメタンガスが排除され、これは約 184 万 8,000 トンの CO2 に相当します。このアプローチにより、年間最大 180 億ガロンの水も節約され (ベイエリアの住民 50 万人の年間水需要を満たす)、水管理に関連する 140 万トンの CO2 排出量が削減されます。2 番目の工場は現在エジプトに建設中です。
紙と板紙
農業廃棄物は、ペーパーワイズ社によって持続可能な紙や板紙の原料として使用されています。収穫後に残った茎や葉は、紙や板紙の原料に加工されます。ペーパーワイズでは、紙に必要なセルロースを農業廃棄物から抽出します。これにより、木のセルロース繊維の割合が置き換えられるため、紙の生産のためにこれらの木を伐採する必要はなく、CO₂を吸収して酸素に変換するために置いておくことができます。農業廃棄物から作られたこの紙と板紙は、高い品質基準を満たしており、印刷用紙などとして利用できます。[32]また、持続可能なパッケージや環境に優しいオフィス用品にも使用されています。
バイオベースオイル
Vertoroは、ブライトランド・ケメロット・キャンパス、DSM、ケメロット・インサイテ、マーストリヒト大学（UM）、アイントホーフェン工科大学（TU/e）の官民パートナーシップから生まれた企業で、化石燃料の代替として農業廃棄物などから100％バイオベースのオイルを製造しています。[33]
レザー
フルーツレザー・ロッテルダムは廃棄された果物を元にハンドバッグや靴を製造している。40%はスーパーマーケットチェーンの基準を満たしていないため、例えば曲がったキュウリや少し変形したトマトなど、多くの果物が廃棄される。[34]そこでフルーツレザー・ロッテルダムは、果物廃棄物を持続可能な革のような素材に変換する環境に優しい生産プロセスを開発している。
ケータリング用使い捨て品
米国のエコプロダクツは、さまざまな農業廃棄物をベースにしたケータリング用の使い捨て製品を販売しています。[35]これらの使い捨て製品は、イベント、パーティー、使い捨ての用途で使用されています。
燃料
フィンランドでは、乳製品メーカーのValioとエネルギー会社St1が合弁会社Suomen Lantakaasuを設立し、持続可能な輸送燃料を生産している。この会社では、フィンランドの堆肥や農業廃棄物を燃料とするバイオガスプラントを使用している。[36]
プラスチック
PlasticFriは持続可能なバイオ複合材料を生産するスウェーデンのスタートアップ企業です。このスタートアップの独自の技術は、農業廃棄物や非食用植物から繊維質の材料を抽出し、環境に優しいプラスチックの代替品を作り出します。PlasticFriの材料には有害物質が含まれておらず、完全に生分解性です。[37]
意識
発展途上国の農家のほとんどは代替施用法を知らず、焼却を最善の選択肢と考えています。[38]そのため、大規模な啓発プログラムが必要です。
- 農業廃棄物を廃棄物として認識します。
- 焼却や埋め立てなどの低品質廃棄物処理方法の悪影響について教育します。
- 廃棄物の階層の上位にある経済的に実行可能な選択肢の利用可能性と、それが農家自身と環境にもたらす利益について農家を教育します。
参照
参考文献
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