Hvordan bidrar FDCA til å redusere karbonavtrykket til kjemisk industri og plastindustri?

2,5-furandikarboksylsyre (FDCA) er avledet fra fornybare biomasseråvarer (som plantebasert sukker), noe som gjør det til et mer bærekraftig alternativ sammenlignet med tradisjonelle kjemikalier laget av petroleumsbaserte råvarer. Biomasse, som inkluderer landbruksbiprodukter, avfallsmaterialer og dedikerte avlinger som mais eller sukkerrør, absorberer karbondioksid (CO2) som en del av vekstprosessen. Når det brukes til å produsere FDCA, blir dette karbonet effektivt "sekvestrert" i sluttproduktet. Som et resultat fungerer FDCA som et karbonnøytralt eller lavkarbonalternativ til kjemikalier avledet av fossilt brensel, som er ansvarlige for betydelige utslipp under utvinning, raffinering og prosessering. Ved å gå over til fornybar biomasse reduseres den totale avhengigheten av fossilt brensel, noe som reduserer karbonfotavtrykket til kjemisk og plastindustri betydelig.

Produksjonen av FDCA er generelt forbundet med betydelig lavere klimagassutslipp (GHG) sammenlignet med konvensjonelle petrokjemiske prosesser. Petrokjemiske prosesser som brukes til å produsere materialer som polyetylentereftalat (PET) og annen vanlig plast er vanligvis energikrevende og resulterer i store CO2-utslipp, siden de er avhengige av ikke-fornybare fossile brensler. I motsetning til dette krever den fermenteringsbaserte produksjonen av FDCA vanligvis mindre energi og resulterer i færre utslipp. FDCAs bruk i biobaserte polymerer som polyetylenfuranoat (PEF) kan resultere i enda lavere klimagassutslipp gjennom hele materialets livssyklus, fra produksjon til avhending.

FDCA-baserte polymerer som PEF tilbyr bemerkelsesverdige forbedringer i biologisk nedbrytbarhet sammenlignet med tradisjonell plast som PET. PEF, laget av FDCA, har overlegen biologisk nedbrytbarhet, noe som betyr at når det brytes ned i miljøet, produserer det færre skadelige biprodukter enn konvensjonell plast. Denne evnen til å resirkuleres effektivt til nye produkter reduserer etterspørselen etter nye materialer og reduserer den totale miljøpåvirkningen. Ved å forbedre resirkulerbarheten og biologisk nedbrytbarhet av plast, bidrar FDCA til å redusere plastavfall, noe som gjør det til en sentral muliggjører for mer bærekraftig materialhåndteringspraksis og lukkede sløyfer.

En av de mest direkte måtene FDCA reduserer karbonfotavtrykket på er gjennom potensialet til å erstatte tradisjonelle petroleumsbaserte kjemikalier i produksjonen av plast og andre materialer. Konvensjonelle petrokjemiske prosesser for produksjon av plast er avhengige av fossilt brensel, som bidrar betydelig til karbonutslipp. FDCA er avledet fra fornybare ressurser, som har en mye lavere karbonintensitet. Ved å bruke FDCA som erstatning for tradisjonelle, fossilavledede monomerer, kan produsenter redusere avhengigheten av ikke-fornybare ressurser og karbonutslippene knyttet til utvinning, raffinering og prosessering av petroleum betydelig. Denne overgangen fra petroleumsbasert til fornybar råstoff bidrar direkte til karbonreduksjon på makronivå.

Den bioteknologiske produksjonen av FDCA, typisk gjennom fermentering av sukker, gir større energieffektivitet sammenlignet med høytemperatur- og høytrykksprosessene som brukes i tradisjonell petrokjemisk industri. Fermenteringsprosesser utføres vanligvis ved lavere temperaturer og trykk, noe som resulterer i lavere energiforbruk. I motsetning til dette krever produksjon av petroleumsbasert plast som PET betydelige mengder energi, både når det gjelder utvinning av råolje og konvertering til plastpolymerer. Ettersom produksjonsmetodene for FDCA fortsetter å forbedres, forventes ytterligere fremskritt innen energieffektivitet, noe som vil bidra til å redusere karbonutslippene enda mer.