Miten FDCA auttaa vähentämään kemian- ja muoviteollisuuden hiilijalanjälkeä?

2,5-Furandikarboksyylihappo (FDCA) on johdettu uusiutuvista biomassan raaka-aineista (kuten kasvipohjaisista sokereista), mikä tekee siitä kestävämmän vaihtoehdon verrattuna perinteisiin öljypohjaisista raaka-aineista valmistettuihin kemikaaleihin. Biomassa, joka sisältää maatalouden sivutuotteita, jätemateriaaleja ja erityisiä viljelykasveja, kuten maissia tai sokeriruokoa, imee hiilidioksidia (CO2) osana kasvuprosessiaan. Kun tätä hiiliä käytetään FDCA:n valmistukseen, se "eritetään" tehokkaasti lopputuotteeseen. Tämän seurauksena FDCA toimii hiilineutraalina tai vähähiilisenä vaihtoehtona fossiilisista polttoaineista johdetuille kemikaaleille, jotka ovat vastuussa merkittävistä päästöistä louhinnan, jalostuksen ja käsittelyn aikana. Uusiutuvaan biomassaan siirtyminen vähentää yleistä riippuvuutta fossiilisista polttoaineista, mikä pienentää merkittävästi kemian- ja muoviteollisuuden hiilijalanjälkeä.

FDCA:n tuotantoon liittyy yleensä huomattavasti pienempiä kasvihuonekaasupäästöjä (GHG) verrattuna perinteisiin petrokemian prosesseihin. Petrokemian prosessit, joita käytetään materiaalien, kuten polyeteenitereftalaatin (PET) ja muiden yleisten muovien valmistukseen, ovat tyypillisesti energiaintensiivisiä ja aiheuttavat suuria CO2-päästöjä, koska ne perustuvat uusiutumattomiin fossiilisiin polttoaineisiin. Sitä vastoin fermentointiin perustuva FDCA:n tuotanto vaatii tyypillisesti vähemmän energiaa ja johtaa vähemmän päästöihin. FDCA:n käyttö biopohjaisissa polymeereissä, kuten polyeteenifuranoaatissa (PEF), voi johtaa jopa pienempiin kasvihuonekaasupäästöihin materiaalin elinkaaren aikana tuotannosta hävittämiseen.

FDCA-pohjaiset polymeerit, kuten PEF, tarjoavat huomattavia parannuksia biohajoavuudessa verrattuna perinteisiin muoveihin, kuten PET. FDCA:sta valmistetulla PEF:llä on erinomainen biohajoavuus, mikä tarkoittaa, että se hajoaa ympäristössä tuottaa vähemmän haitallisia sivutuotteita kuin perinteiset muovit. Tämä kyky kierrättää tehokkaasti uusiksi tuotteiksi vähentää uusien materiaalien kysyntää ja pienentää kokonaisympäristövaikutuksia. Muovien kierrätettävyyttä ja biohajoavuutta parantamalla FDCA auttaa vähentämään muovijätettä, mikä tekee siitä kestävämmän materiaalinhallintakäytännön ja suljetun kierron järjestelmien avaintekijän.

Yksi suorimmista tavoista, joilla FDCA vähentää hiilijalanjälkeä, on sen potentiaali korvata perinteiset öljypohjaiset kemikaalit muovien ja muiden materiaalien tuotannossa. Perinteiset petrokemian prosessit muovien valmistuksessa ovat vahvasti riippuvaisia ​​fossiilisista polttoaineista, jotka lisäävät merkittävästi hiilidioksidipäästöjä. FDCA on peräisin uusiutuvista luonnonvaroista, joiden hiili-intensiteetti on paljon pienempi. Käyttämällä FDCA:ta perinteisten, fossiilisista peräisin olevien monomeerien korvikkeena, valmistajat voivat vähentää merkittävästi riippuvuuttaan uusiutumattomista luonnonvaroista ja hiilidioksidipäästöjä, jotka liittyvät öljyn louhintaan, jalostukseen ja käsittelyyn. Tämä siirtyminen öljypohjaisista uusiutuviin raaka-aineisiin edistää suoraan hiilen vähentämistä makrotasolla.

FDCA:n bioteknologinen tuotanto, tyypillisesti sokereita fermentoimalla, tarjoaa paremman energiatehokkuuden verrattuna perinteisessä petrokemian teollisuudessa käytettyihin korkean lämpötilan ja paineen prosesseihin. Fermentointiprosessit suoritetaan tyypillisesti alhaisemmissa lämpötiloissa ja paineissa, mikä johtaa pienempään energiankulutukseen. Sitä vastoin öljypohjaisten muovien, kuten PET:n, tuotanto vaatii huomattavia määriä energiaa sekä raakaöljyn louhinnassa että muuntamisessa muovipolymeereiksi. Kun FDCA:n tuotantomenetelmät paranevat jatkuvasti, energiatehokkuudessa odotetaan lisää edistystä, mikä auttaa vähentämään hiilidioksidipäästöjä entisestään.