Hur bidrar FDCA till att minska koldioxidavtrycket från kemi- och plastindustrin?

2,5-furandikarboxylsyra (FDCA) kommer från förnybara biomassaråvaror (som växtbaserade sockerarter), vilket gör det till ett mer hållbart alternativ jämfört med traditionella kemikalier gjorda av petroleumbaserade råvaror. Biomassa, som inkluderar biprodukter från jordbruket, avfallsmaterial och särskilda grödor som majs eller sockerrör, absorberar koldioxid (CO2) som en del av sin tillväxtprocess. När det används för att producera FDCA, är detta kol effektivt "sekvestrerat" i slutprodukten. Som ett resultat fungerar FDCA som ett koldioxidneutralt eller koldioxidsnålt alternativ till kemikalier som härrör från fossila bränslen, som är ansvariga för betydande utsläpp under utvinning, raffinering och bearbetning. Genom att gå över till förnybar biomassa minskar det totala beroendet av fossila bränslen, vilket avsevärt sänker koldioxidavtrycket för kemi- och plastindustrin.

Produktionen av FDCA är i allmänhet förknippad med betydligt lägre utsläpp av växthusgaser (GHG) jämfört med konventionella petrokemiska processer. Petrokemiska processer som används för att producera material som polyetylentereftalat (PET) och andra vanliga plaster är vanligtvis energikrävande och resulterar i stora CO2-utsläpp, eftersom de är beroende av icke-förnybara fossila bränslen. Däremot kräver den fermenteringsbaserade produktionen av FDCA vanligtvis mindre energi och resulterar i färre utsläpp. FDCA:s användning i biobaserade polymerer som polyetenfuranoat (PEF) kan resultera i ännu lägre växthusgasutsläpp över materialets livscykel, från produktion till bortskaffande.

FDCA-baserade polymerer som PEF erbjuder anmärkningsvärda förbättringar i biologisk nedbrytbarhet jämfört med traditionella plaster som PET. PEF, tillverkat av FDCA, har överlägsen biologisk nedbrytbarhet, vilket innebär att när det bryts ner i miljön, producerar det färre skadliga biprodukter än konventionell plast. Denna förmåga att effektivt återvinnas till nya produkter minskar efterfrågan på jungfruliga material och minskar den totala miljöpåverkan. Genom att förbättra plastens återvinningsbarhet och biologiska nedbrytbarhet hjälper FDCA till att minska plastavfallet, vilket gör det till en nyckelfaktor för mer hållbara materialhanteringsmetoder och slutna system.

Ett av de mest direkta sätten på vilket FDCA minskar koldioxidavtrycket är genom dess potential att ersätta traditionella petroleumbaserade kemikalier vid tillverkning av plast och andra material. Konventionella petrokemiska processer för tillverkning av plast är starkt beroende av fossila bränslen, som i hög grad bidrar till koldioxidutsläpp. FDCA härrör från förnybara resurser, som har en mycket lägre kolintensitet. Genom att använda FDCA som ett substitut för traditionella, fossilhärledda monomerer kan tillverkare avsevärt minska sitt beroende av icke-förnybara resurser och koldioxidutsläppen i samband med utvinning, raffinering och bearbetning av petroleum. Denna övergång från petroleumbaserade till förnybara råvaror bidrar direkt till koldioxidminskning på makronivå.

Den biotekniska produktionen av FDCA, vanligtvis genom jäsning av sockerarter, erbjuder större energieffektivitet jämfört med högtemperatur- och högtrycksprocesser som används i traditionell petrokemisk industri. Jäsningsprocesser utförs vanligtvis vid lägre temperaturer och tryck, vilket resulterar i lägre energiförbrukning. Däremot kräver produktionen av petroleumbaserad plast som PET betydande mängder energi, både när det gäller utvinning av råolja och omvandling till plastpolymerer. När produktionsmetoderna för FDCA fortsätter att förbättras förväntas ytterligare framsteg inom energieffektivitet, vilket kommer att bidra till att sänka koldioxidutsläppen ännu mer.