A perspective on digitally enabled circular waste-to-resource systems integrating biomass engineering, pyrolysis, and adsorption

Unofficial AI-generated summary based on the public title and abstract. Not an official translation.

🔬研究者:Provides a conceptual framework for integrating digital tools with waste-to-resource systems, useful for further empirical research.

🏢実務担当者:Offers insights into decentralized waste processing and digital monitoring for corporate sustainability strategies.

🏛政策担当者:Highlights policy support for decentralized waste infrastructure and digital innovation to advance circular economy targets.

線形廃棄物管理から循環型資源システムへの移行は、地球規模の持続可能性目標を達成するための中心課題である。本Perspectiveは、バイオマス工学、熱分解、吸着を統合し、循環性を実現する統一的なシステムレベルのプラットフォームへと収束させる、統合的廃棄物資源化フレームワークを提案する。このフレームワーク内では、リグノセルロース系および混合廃棄物の流れが、機能性材料、エネルギーキャリア（バイオオイルおよび合成ガス）、炭素リッチ吸着材へと変換され、資源回収と環境修復を同時に可能にする。主要な革新点は、モジュール式かつ分散型のアーキテクチャの展開にあり、これにより地域密着型の廃棄物処理が可能となり、輸送関連排出が削減され、多様な社会経済的環境におけるシステムの回復力が強化される。さらに、人工知能（AI）、モノのインターネット（IoT）、デジタルツインを含むデジタル技術の統合は、リアルタイム監視、予測的最適化、ライフサイクル管理を促進し、これらのシステムを適応的かつスケーラブルなインフラへと前進させる。このアプローチは、分散型バイオエネルギー生成を通じてSDG 7（エネルギーをみんなに そしてクリーンに）に、統合的かつスマートなプロセス設計を通じてSDG 9（産業と技術革新の基盤をつくろう）に、そしてクローズドループの物質フローと資源効率を可能にすることでSDG 12（つくる責任 つかう責任）に直接貢献する。さらに、バイオ炭による炭素隔離は、SDG 13（気候変動に具体的な対策を）の下での気候変動緩和を支援する。全体として、本Perspectiveは、廃棄物を資源として再定義する新規の収束戦略を強調し、回復力があり、低炭素で、循環型のバイオエコノミーシステムへのスケーラブルな経路を提供する。本Perspectiveは、バイオマス価値化、熱化学変換、吸着技術、およびデジタル対応型循環経済システムに焦点を当てた、2020年から2026年の間に発表された最近の文献の構造化された統合を通じて開発された。最近の研究では、分散型廃棄物資源化システムが輸送関連排出を20～40%削減できる一方、最適化された熱分解システムは60～75 wt%のバイオオイル収率と50%を超えるバイオ炭炭素保持効率を達成できる可能性があることが示されている。概念的フレームワークは、最近の研究で報告された新興の統合戦略、分散型処理アーキテクチャ、および持続可能性志向の廃棄物価値化経路を比較評価することによって策定された。

AI 翻訳（deepseek-v4-flash）。 正確を期す場合は下の原文を参照してください。

The transition from linear waste management to circular resource systems is central to achieving global sustainability targets. This Perspective proposes an integrated waste-to-resource framework that converges biomass engineering, pyrolysis, and adsorption into a unified, systems-level platform for circularity. Within this framework, lignocellulosic and mixed waste streams are transformed into functional materials, energy carriers (bio-oil and syngas), and carbon-rich adsorbents, enabling simultaneous resource recovery and environmental remediation. A key innovation lies in the deployment of modular and decentralized architectures, which enable localized waste processing, reduce transportation-related emissions, and enhance system resilience across diverse socio-economic settings. Furthermore, the integration of digital technologies—including artificial intelligence (AI), Internet of Things (IoT), and digital twins—facilitates real-time monitoring, predictive optimization, and lifecycle management, advancing these systems toward adaptive and scalable infrastructures. This approach directly contributes to SDG 7 (Affordable and Clean Energy) through decentralized bioenergy generation, SDG 9 (Industry, Innovation, and Infrastructure) via integrated and smart process design, and SDG 12 (Responsible Consumption and Production) by enabling closed-loop material flows and resource efficiency. Additionally, carbon sequestration through biochar supports climate mitigation under SDG 13 (Climate Action). Overall, this Perspective highlights a novel convergence strategy that redefines waste as a resource, offering a scalable pathway toward resilient, low-carbon, and circular bioeconomy systems. This Perspective was developed through a structured synthesis of recent literature published between 2020 and 2026 focusing on biomass valorization, thermochemical conversion, adsorption technologies, and digitally enabled circular economy systems. Recent studies indicate that decentralized waste-to-resource systems can reduce transportation-related emissions by 20–40%, while optimized pyrolysis systems may achieve bio-oil yields of 60–75 wt% and biochar carbon retention efficiencies exceeding 50%. The conceptual framework was formulated by comparatively evaluating emerging integration strategies, decentralized processing architectures, and sustainability-oriented waste valorization pathways reported across recent studies.

• openalex https://doi.org/10.3389/frsus.2026.1848517first seen 2026-08-10 04:48:17