Continuous growth of human population and industrialization has increased the energy demands all over the world and this has resulted in a number of energy related challenges including depletion of fossil fuels, environmental pollution, and shortage of electricity supply. These challenges made it imperative to develop and maximize the abundant renewable energy resources, particularly the biomass via upgrading thermochemical conversion routes such as co-pyrolysis. This review paper presents an overview of previous studies, recent advances, and future directions on co-pyrolysis of biomass and waste plastics for high-grade biofuel production particularly in China and elsewhere worldwide. This paper also discussed the advantages of the co-pyrolysis process, co-pyrolysis product yields, co-pyrolysis mechanisms of biomass with plastics, and synergistic effects between them during co-pyrolysis, as well as the effects of some operating parameters especially the biomass mixing ratio and pyrolysis temperature on co-pyrolysis yields. The result of this critical review showed that co-pyrolysis of biomass with waste plastics is more beneficial than the normal biomass pyrolysis alone, and that it is also a simple, effective, and optional solution to increase the energy security of a nation, achieve effective waste management, and reduce dependency on fossil fuels.

In this work, cattle manure and corn cob were investigated by co-hydrothermal liquefaction and the synergetic effect were analyzed. The co-hydrothermal liquefaction of cattle manure and corn cob could improve the yields of biocrude and water soluble organic matter (WSOM), but inhibit the formation of solid products. When the cattle manure content was 40 %, synergistic coefficients reached the maximum of 4.7 % for biocrude at 360 °C and 49.6 % for WSOM at 340 °C, respectively. The biocrude from co-liquefaction had lower oxygen and nitrogen contents and higher HHVs than expected. It was because the co-liquefaction could enhance the generation of phenols in biocrude and promote the migration of N into WSOM by forming 3-pyridinol, which were beneficial to increase the quality of biocrude. According to PCA analysis, most cyclopentenones showed strong correlation with N-heterocycles. In addition, with the gradual decrease of the number of substituents on the benzene ring, the correlation between aromatic compounds and protein products gradually increased, suggesting that protein content helps to promote further decomposition reactions of lignin products in co-hydrothermal liquefaction. Base on the pathway changes of cattle manure and corn cob in co-hydrothermal liquefaction, a predicted synergistic reaction network was proposed.