Hvordan bidrar poly (etylen 2,5-furandikarboksylat) (PEF) til reduksjon av karbonutslipp sammenlignet med konvensjonelle plastmaterialer?

Den mest betydningsfulle miljøgevinsten av Poly (etylen 2,5-furandicarboxylat) (PEF) Over tradisjonelle kjæledyr ligger i sin avhengighet av fornybare råstoffer i stedet for petroleumsbaserte råvarer. PEF er avledet fra 2,5-furandikarboksylsyre (FDCA), som produseres gjennom en prosess som starter med biomasse. Biomassen er typisk hentet fra plantebaserte sukker som glukose eller fruktose. I kontrast er PET laget av tereftalsyre og etylenglykol, som begge er avledet fra fossilt brensel. Ved å bruke fornybare ressurser som sukkerrør, mais eller andre plante-avledede råstoffer, hjelper PEF til å redusere avhengigheten av ikke-fornybare petroleumsbaserte materialer, noe som reduserer karbonavtrykket som er forbundet med produksjonen. Planter absorberer naturlig CO₂ gjennom fotosyntesen når de vokser, og når PEF produseres fra plantebaserte materialer, forblir karbonet låst i gjennom produktets livssyklus, og reduserer dermed de samlede klimagassutslippene sammenlignet med fossil-avledede plast.

Produksjonsprosessen med PEF er mer energieffektiv og resulterer i lavere karbonutslipp sammenlignet med PET. Syntesen av 2,5-furandikarboksylsyre (FDCA) fra biomasse råstoff er vanligvis mer effektiv når det gjelder energiforbruk sammenlignet med produksjonen av tereftalsyre, noe som krever energiintensiv petrokjemisk raffinering. I tillegg reduserer den biobaserte naturen til FDCA karbonintensiteten til hele produksjonsprosessen. Studier har vist at PEF kan redusere karbonutslipp med opptil 50% sammenlignet med PET på grunn av biobasert innkjøp av nøkkelmonomerer. Denne reduksjonen i klimagasser under produksjonen stammer ikke bare fra råstoffets fornybare natur, men også fra potensialet til å bruke bioenergi eller fornybare strømkilder i produksjonsprosessen, noe som ytterligere senker karbonutslipp i produksjonsfasen.

Energiforbruket som er involvert i å produsere PEF er generelt lavere enn for å produsere PET. Ettersom produksjonen av PEF kan optimaliseres ved å bruke biobaserte energikilder, for eksempel biogass eller biodrivstoff, minimeres det samlede karbonavtrykket til PEFs produksjon ytterligere. Spesielt kan gjæringsprosessen som brukes til å produsere FDCA være mer energieffektiv sammenlignet med høye temperaturprosessene som er nødvendige for å syntetisere tereftalsyre fra petroleum. Dette reduserte energiforbruket oversettes direkte til lavere karbonutslipp per produsert materiale, noe som gjør PEF til et mer bærekraftig alternativ i produksjonen.

Bruken av biomasse som råstoff for PEF introduserer også et element av karbon -sekvestrering i den totale karbonsyklusen. Biomasse fanger CO₂ fra atmosfæren under vekstprosessen, og når denne biomassen brukes til å produsere PEF, forblir karbonet låst i materialet gjennom hele livssyklusen. I hovedsak, mens PET -produksjonen frigjør karbon som har blitt lagret under jorden i millioner av år, er PEF avhengig av karbon som har blitt absorbert fra atmosfæren i en fornybar syklus. Dette bidrar til å redusere netto karbonutslipp av PEF, da det hjelper til å oppveie noe av karbonet som ble frigitt under produksjonen.

Et annet betydelig bidrag til reduksjon av karbonutslipp er resirkulerbarheten til PEF. Mye som PET, PEF er svært resirkulerbar, og fordi det er kjemisk lik PET, kan det behandles innenfor den samme gjenvinningsinfrastrukturen som brukes til PET. Evnen til å resirkulere PEF betyr effektivt at materialet kan gjenbrukes flere ganger, og dermed redusere behovet for jomfruelige materialer i produksjonen. Det lukkede potensialet for lukkede sløyfe hjelper til med å senke karbonutslipp fordi det reduserer behovet for ny råstoffutvinning, transport og prosessering. Gjenvinning av PEF eliminerer miljøpåvirkningene av deponi og forbrenning, der tradisjonelt plastavfall ofte genererer metanutslipp eller giftige gasser.