Kako FDCA doprinosi smanjenju ugljičnog otiska kemijske industrije i industrije plastike?

2,5-Furandikarboksilna kiselina (FDCA) dobiva se iz obnovljivih sirovina biomase (kao što su biljni šećeri), što je čini održivijom opcijom u usporedbi s tradicionalnim kemikalijama napravljenim od sirovina na bazi nafte. Biomasa, koja uključuje poljoprivredne nusproizvode, otpadne materijale i namjenske usjeve poput kukuruza ili šećerne trske, apsorbira ugljični dioksid (CO2) kao dio svog procesa rasta. Kada se koristi za proizvodnju FDCA, ovaj ugljik se učinkovito "sekvestrira" u konačnom proizvodu. Kao rezultat toga, FDCA djeluje kao ugljično neutralna ili niskougljična alternativa kemikalijama dobivenim iz fosilnih goriva, koje su odgovorne za značajne emisije tijekom ekstrakcije, rafiniranja i obrade. Prelaskom na obnovljivu biomasu smanjuje se sveukupno oslanjanje na fosilna goriva, čime se značajno smanjuje ugljični otisak kemijske industrije i industrije plastike.

Proizvodnja FDCA općenito je povezana sa znatno nižim emisijama stakleničkih plinova (GHG) u usporedbi s konvencionalnim petrokemijskim procesima. Petrokemijski procesi koji se koriste za proizvodnju materijala poput polietilen tereftalata (PET) i druge uobičajene plastike obično su energetski intenzivni i rezultiraju velikim emisijama CO2 jer se oslanjaju na neobnovljiva fosilna goriva. Nasuprot tome, proizvodnja FDCA temeljena na fermentaciji obično zahtijeva manje energije i rezultira manjim emisijama. Upotreba FDCA-e u polimerima na biološkoj osnovi kao što je polietilen furanoat (PEF) može rezultirati čak nižim emisijama stakleničkih plinova tijekom životnog ciklusa materijala, od proizvodnje do odlaganja.

Polimeri na bazi FDCA poput PEF-a nude značajna poboljšanja biorazgradljivosti u usporedbi s tradicionalnom plastikom poput PET-a. PEF, izrađen od FDCA, ima vrhunsku biorazgradivost, što znači da kada se razgradi u okolišu, proizvodi manje štetnih nusproizvoda od konvencionalne plastike. Ova sposobnost da se učinkovito reciklira u nove proizvode smanjuje potražnju za izvornim materijalima i smanjuje ukupni utjecaj na okoliš. Povećanjem mogućnosti recikliranja i biorazgradljivosti plastike, FDCA pomaže u smanjenju plastičnog otpada, što ga čini ključnim pokretačem održivijih praksi upravljanja materijalima i sustava zatvorene petlje.

Jedan od najizravnijih načina na koji FDCA smanjuje ugljični otisak je njegov potencijal da zamijeni tradicionalne kemikalije na bazi nafte u proizvodnji plastike i drugih materijala. Konvencionalni petrokemijski procesi za proizvodnju plastike uvelike se oslanjaju na fosilna goriva, koja značajno doprinose emisiji ugljika. FDCA se dobiva iz obnovljivih izvora, koji imaju puno manji intenzitet ugljika. Korištenjem FDCA kao zamjene za tradicionalne monomere dobivene iz fosila, proizvođači mogu značajno smanjiti svoje oslanjanje na neobnovljive izvore i emisije ugljika povezane s vađenjem, rafiniranjem i preradom nafte. Ovaj prijelaz s sirovina temeljenih na nafti na obnovljive sirovine izravno doprinosi smanjenju ugljika na makro razini.

Biotehnološka proizvodnja FDCA, obično putem fermentacije šećera, nudi veću energetsku učinkovitost u usporedbi s procesima visoke temperature i visokog tlaka koji se koriste u tradicionalnoj petrokemijskoj industriji. Procesi fermentacije obično se provode na nižim temperaturama i pritiscima, što rezultira manjom potrošnjom energije. Nasuprot tome, proizvodnja plastike na bazi nafte kao što je PET zahtijeva značajne količine energije, kako u smislu ekstrakcije sirove nafte tako i pretvorbe u plastične polimere. Kako se proizvodne metode za FDCA nastavljaju poboljšavati, očekuju se daljnji napreci u energetskoj učinkovitosti, što će još više pomoći u smanjenju emisija ugljika.