Kako poli (etilen 2,5-furandikarboksilat) (PEF) doprinosi smanjenju emisija ugljika u usporedbi s konvencionalnim plastičnim materijalima?

Najznačajnija korist od okoliša Poli (etilen 2,5-furandikarboksilat) (PEF) Preko tradicionalnih kućnih ljubimaca leži u oslanjanju na obnovljive sirovine, a ne na sirovine na bazi nafte. PEF je izvedena iz 2,5-furandicarboksilne kiseline (FDCA), koja se proizvodi procesom koji započinje s biomasom. Biomasa se obično dobiva iz biljnih šećera poput glukoze ili fruktoze. Suprotno tome, PET se izrađuje od terektalne kiseline i etilen glikola, a oba su izvedena iz fosilnih goriva. Koristeći obnovljive resurse poput šećerne trske, kukuruza ili drugih sirovina dobivenih biljkama, PEF pomaže u smanjenju oslanjanja na materijale na bazi nafte koji se ne obnavljaju, značajno smanjujući otisak ugljika povezan s njegovom proizvodnjom. Biljke prirodno apsorbiraju CO₂ kroz fotosintezu kako rastu, a kada se PEF proizvodi iz biljnih materijala, ugljik ostaje zaključan tijekom cijelog životnog ciklusa proizvoda, smanjujući na taj način ukupnu emisiju stakleničkih plinova u usporedbi s plastikom dobivenom fosilom.

Proces PEF-a je energetski učinkovitiji i rezultira nižim emisijama ugljika u usporedbi s PET-om. Sinteza 2,5-furandikarboksilne kiseline (FDCA) iz sirovina biomase obično je učinkovitija u pogledu potrošnje energije u usporedbi s proizvodnjom tereftalne kiseline, što zahtijeva energetski intenzivno petrokemijsko rafiniranje. Uz to, priroda FDCA koja se temelji na biološkom obliku smanjuje intenzitet ugljika cijelog procesa proizvodnje. Studije su pokazale da PEF može smanjiti emisiju ugljika i do 50% u usporedbi s PET-om zbog izvora njegovih ključnih monomera utemeljenog na biološkom bazi. Ovo smanjenje stakleničkih plinova tijekom proizvodnje proizlazi ne samo iz obnovljive prirode sirovina, već i iz potencijala korištenja bioenergetskih ili obnovljivih izvora energije u proizvodnom procesu, dodatno snižavajući emisije ugljika tijekom faze proizvodnje.

Potrošnja energije uključena u proizvodnju PEF -a općenito je niža od one za proizvodnju PET -a. Kako se proizvodnja PEF-a može optimizirati primjenom bioplinskih izvora utemeljenih na bioplinu ili biogorića, ukupni ugljični otisak PEF-ove proizvodnje dodatno je minimiziran. Konkretno, postupak fermentacije koji se koristi za proizvodnju FDCA može biti energetski učinkovitiji u usporedbi s procesima visoke temperature potrebne za sintetiziranje terektalne kiseline iz nafte. Ova smanjena potrošnja energije prevodi izravno u niže emisije ugljika po jedinici proizvedenog materijala, što PEF čini održivijom alternativom u proizvodnji.

Upotreba biomase kao sirovine za PEF također uvodi element sekvestracije ugljika u ukupni ciklus ugljika. Biomasa bilježi CO₂ iz atmosfere tijekom procesa rasta, a kada se ta biomasa koristi za proizvodnju PEF -a, ugljik ostaje zaključan u materijalu tijekom cijelog svog životnog ciklusa. U osnovi, iako proizvodnja PET -a oslobađa ugljik koji je pohranjen pod zemljom milijunima godina, PEF se oslanja na ugljik koji je u atmosferi apsorbiran u obnovljivom ciklusu. To doprinosi smanjenju neto emisije PEF -a, jer pomaže u nadoknadi nekih ugljika oslobođenih tijekom proizvodnje.

Drugi značajan doprinos smanjenju emisija ugljika je recikliranje PEF -a. Kao i PET, PEF se može vrlo reciklirati, a budući da je kemijski sličan PET -u, može se obraditi u istoj infrastrukturi za recikliranje koja se koristi za PET. Sposobnost učinkovitog recikliranja PEF -a znači da se materijal može ponovo upotrijebiti više puta, smanjujući na taj način potrebu za djevičanskim materijalima u proizvodnji. Potencijal recikliranja PEF-a u zatvorenom krugu pomaže u smanjenju emisija ugljika jer smanjuje potrebu za novom ekstrakcijom, transportom i obradom sirovine. Recikliranje PEF -a eliminira ekološke utjecaje odlagališta i spaljivanja, gdje tradicionalni plastični otpad često stvara emisiju metana ili otrovne plinove.