Halmrester från skördat vete skulle kunna förvandlas till biobaserade kemikalier som ger stora besparingar på växthusgaser och som inte konkurrerar med livsmedelsförsörjningen eller skadar ekosystem.

Forskare hoppas kunna använda de enorma mängder vetehalm som för närvarande finns kvar att ruttna på europeiska gårdar för att utveckla byggstenarna för grönare biokemikalier.

Vetestjälkarna som lämnas kvar efter skörd kan inte ätas av djur, så de används normalt som strö för boskap eller lämnas på fält som ett sätt att berika jorden.

Men OPTISOCHEM-projektet, finansieras av EU:s gemensamma företagsprogram för biobaserade industrier, hoppas kunna omvandla detta överskottsmaterial till något mer användbart – en gas som kallas bioisobuten.

”Vetehalm är den viktigaste typen av jordbruksrester i EU – cirka 144 miljoner ton ackumuleras varje år, sa Bernard Chaud, chef för industriell strategi på Global Bioenergies, i Frankrike.

Sockerarter som finns i vetehalmen jäses och förvandlas till gas på ett bioraffinaderi, där bio-isobuten sedan kan utvinnas och i sin tur kan användas för att skapa biokemikalier. Dessa kan sedan ersätta fossilbränslebaserade kemikalier som används för att tillverka många plaster, målar, däck, smörjmedel, lim och tätningsmedel.

Det kan erbjuda en ny koldioxidneutral energikälla som kallas biobränsle – en som suger ut kol ur atmosfären när växterna växer och inte släpper ut ytterligare utsläpp när det förbränns, till skillnad från kol, olja eller gas.

Biobränslen anses vara ett av de mest realistiska alternativen till fossila bränslen för transportsektorn, särskilt för flyg- och sjöfartsindustrin.

Men biobränslen har kommit under intensiv granskning när de konkurrerar med matgrödor om mark, ofta i delar av världen där livsmedelsförsörjningen redan är hotad.

Deras minskningar av koldioxidutsläpp har också ifrågasatts på grund av mängden mark och infrastruktur som behövs för att producera dem.

"Vi står inför en utmaning - vi behöver mer produkter för en växande befolkning men vi har begränsade resurser, sa Chaud, som är koordinator för OPTISOCHEM. "Samtidigt vill vi skydda miljön och minska användningen av fossila bränslen. Med bio-isobuten från vetehalm, vi kan använda ett råmaterial som redan finns tillgängligt (för biokemikalier).'

Enligt analys utförd av Chaud, om bara 48 miljoner av de 144 miljoner ton vetehalmsavfall som produceras i EU årligen samlades in, det skulle kunna producera 21 miljoner ton socker som skulle kunna mata 100 kommersiella bioraffinaderianläggningar för att producera en stadig tillgång av biokemikalier för användning av olika industrier, inklusive biobränslen, och ersätta motsvarande 35 miljoner fat fossilt bränsle per år.

Dessa anläggningar skulle kunna byggas på landsbygden där de flesta vetegårdar i Europa ofta är belägna, tillföra nya arbetstillfällen till landsbygden under byggnation och drift.

"Det ger en extra intäktsström, sa Chaud. "(Bönderna) kommer inte bara att sälja spannmålen, men också halmen.'

I slutet av projektet, Chaud hoppas att de kommer att ha planerna för det första kommersiella bioraffinaderiet, som han sade kunde börja betala bönder för deras vetehalm på under ett decennium.

Men om växtägare och bönder båda har ett incitament att samla in vetehalm, kan för mycket organiskt material tas bort från fälten, utsätta jorden för erosion och nedbrytning?

"I hållbart jordbruk bör en bråkdel av denna (vetehalm) rester finnas kvar på fältet för att minska erosion och skydda det organiska kolet och näringsämnena i jorden, sa Chaud. "Men du kan exportera upp till 30-60 % utan att äventyra markkvaliteten."

Projektet har också ett konservativt förhållningssätt och bedömer endast en tredjedel av den tillgängliga vetehalmen som tillgänglig för biobränsle och biokemisk produktion i sina beräkningar av den potentiella framtida marknaden.

Under tiden, resterna från det bearbetade vetehalmen kan användas som ett alternativ till fossilbränslebaserade gödselmedel, en biprodukt som skulle stödja, snarare än att hindra, hållbart jordbruk.

Gröna byggnader

Dessutom, vetehalmsavfall kan också användas för att stödja en grönare byggindustri.

Det EU-finansierade REHAP-projektet försöker omvandla avfall från vetehalm till nya produkter som kan användas för att göra miljövänliga hartser för trä och biokemikalier för grönare cement.

"Vi utvinner sockerarter och lignin från vetehalmsavfall, sa Dr Miriam García, en materialvetare vid Tecnalia Research and Innovation Center i Gipuzkoa, Spanien, som hjälper till att koordinera REHAP. Projektet närmar sig slutet av sitt första år där forskarna har utvecklat processerna för att utvinna dessa biokemikalier.

Från detta material, teamet syftar till att utveckla biohartser som kan användas för att minska mängden fossila bränslen som används för att utveckla konstgjorda kemikalier som för närvarande används vid tillverkning av träplankor och träskivor.

Deras biokemikalier kan också fungera som ett förbättrat bindemedel i betong, hjälpa till att minska mängden vatten som behövs under byggandet.

De utvinner också socker och tanniner från skogsavfall, som kommer att användas för att utveckla träskivor samt hållbara polyuretaner, en typ av polymer som används i hemisolering, möbler och sängkläder.

"Vi visar lönsamheten i att använda detta avfall i en så massiv sektor som byggbranschen, sa Dr García.

Genom att kombinera biokemikalier från vetehalm och träavfall, Dr García tror att de kan ha en stor inverkan på byggnadsindustrins utsläpp av fossila bränslen.

"Vi förväntar oss att minska koldioxidutsläppen avsevärt, ' Hon sa. "Vi tror att vi kan minska fossila bränsleresurser med 80-100 %, beroende på material (ersatt med ett REHAP-alternativ).'

För närvarande eldas det mesta träavfallet, men genom att låsa in den i byggnader, kol kan fångas upp snarare än att släppas ut i atmosfären igen.

"Vi tillför värde till detta avfall, inte bara genom att skapa produkter som sparar energi eller lagrar kol, men genom produkter som har ett högre ekonomiskt värde, sa Dr García.