Cum contribuie FDCA la reducerea amprentei de carbon a industriilor chimice și a materialelor plastice?

Acidul 2,5-furandicarboxilic (FDCA) este derivat din materii prime din biomasă regenerabilă (cum ar fi zaharurile din plante), ceea ce îl face o opțiune mai durabilă în comparație cu substanțele chimice tradiționale fabricate din materii prime pe bază de petrol. Biomasa, care include subproduse agricole, materiale reziduale și culturi dedicate, cum ar fi porumbul sau trestia de zahăr, absoarbe dioxidul de carbon (CO2) ca parte a procesului său de creștere. Când este folosit pentru a produce FDCA, acest carbon este efectiv „sechestrat” în produsul final. Drept urmare, FDCA acționează ca o alternativă neutră sau cu emisii scăzute de carbon la substanțele chimice derivate din combustibili fosili, care sunt responsabile pentru emisii semnificative în timpul extracției, rafinării și procesării. Prin trecerea la biomasa regenerabilă, dependența generală de combustibilii fosili este redusă, reducând semnificativ amprenta de carbon a industriilor chimice și a materialelor plastice.

Producția de FDCA este, în general, asociată cu emisii de gaze cu efect de seră (GHG) semnificativ mai mici în comparație cu procesele petrochimice convenționale. Procesele petrochimice utilizate pentru producerea de materiale precum polietilen tereftalat (PET) și alte materiale plastice obișnuite sunt de obicei consumatoare de energie și au ca rezultat emisii mari de CO2, deoarece se bazează pe combustibili fosili neregenerabili. În schimb, producția de FDCA pe bază de fermentație necesită de obicei mai puțină energie și are ca rezultat mai puține emisii. Utilizarea FDCA în polimeri pe bază de bio, cum ar fi furanoatul de polietilenă (PEF) poate duce la emisii și mai mici de GES pe parcursul ciclului de viață al materialului, de la producție până la eliminare.

Polimerii pe bază de FDCA, cum ar fi PEF, oferă îmbunătățiri notabile ale biodegradabilității în comparație cu materialele plastice tradiționale, cum ar fi PET. PEF, fabricat din FDCA, are o biodegradabilitate superioară, ceea ce înseamnă că atunci când se descompune în mediu, produce mai puține produse secundare dăunătoare decât materialele plastice convenționale. Această capacitate de a fi reciclată eficient în produse noi reduce cererea de materiale virgine și scade impactul general asupra mediului. Îmbunătățind reciclabilitatea și biodegradabilitatea materialelor plastice, FDCA ajută la reducerea deșeurilor de plastic, făcându-l un factor esențial al unor practici mai durabile de gestionare a materialelor și al sistemelor cu circuit închis.

Una dintre cele mai directe moduri prin care FDCA reduce amprenta de carbon este prin potențialul său de a înlocui chimicalele tradiționale pe bază de petrol în producția de materiale plastice și alte materiale. Procesele petrochimice convenționale pentru fabricarea materialelor plastice se bazează în mare măsură pe combustibilii fosili, care contribuie în mod semnificativ la emisiile de carbon. FDCA este derivat din resurse regenerabile, care au o intensitate mult mai mică de carbon. Folosind FDCA ca înlocuitor pentru monomerii tradiționali, derivați din fosile, producătorii își pot reduce în mod semnificativ dependența de resursele neregenerabile și de emisiile de carbon asociate cu extracția, rafinarea și procesarea petrolului. Această tranziție de la materii prime pe bază de petrol la surse regenerabile contribuie direct la reducerea carbonului la nivel macro.

Producția biotehnologică de FDCA, de obicei prin fermentarea zaharurilor, oferă o eficiență energetică mai mare în comparație cu procesele de înaltă temperatură și presiune, utilizate în industriile petrochimice tradiționale. Procesele de fermentare se desfășoară de obicei la temperaturi și presiuni mai scăzute, rezultând un consum de energie mai mic. În schimb, producția de materiale plastice pe bază de petrol, cum ar fi PET, necesită cantități semnificative de energie, atât în ​​ceea ce privește extracția țițeiului, cât și conversia în polimeri plastici. Pe măsură ce metodele de producție pentru FDCA continuă să se îmbunătățească, sunt așteptate progrese suplimentare în ceea ce privește eficiența energetică, ceea ce va ajuta la reducerea emisiilor de carbon și mai mult.