Biopochodne tworzywo PEF ogranicza emisję gazów cieplarnianych związaną z produkcją tworzyw sztucznych
Tworzywa sztuczne wykonane z nieodnawialnego politereftalanu etylenu(odnośnik otworzy się w nowym oknie) (PET) - surowca opartego na paliwach kopalnych nazywanego także poliestrem, są wszechobecne w naszym codziennym życiu ze względu na ich praktyczność, trwałość i niski koszt. Nie da się jednak ukryć istotnego negatywnego wpływu tych tworzyw na środowisko i gospodarki. Jedną z obiecujących alternatyw dla PET jest furanian polietylenu(odnośnik otworzy się w nowym oknie) (PEF) - całkowicie odnawialny poliester pochodzenia biologicznego, którego zastosowanie może przyczynić się do ograniczenia emisji gazów cieplarnianych nawet o 33 % względem PET opartego na paliwach kopalnych. Wytwarzany z surowców odnawialnych surowiec PEF może być wykorzystywany do produkcji pojemników, folii, opakowań kosmetyków i klejów. Materiał ten zapewnia lepsze właściwości barierowe niż PET, zapewniając nawet 10-krotnie lepsze zabezpieczenie przed tlenem i 16-krotnie lepsze zabezpieczenie przed CO2. Rezultatem jest wydłużenie okresu przydatności produktów do spożycia i ograniczenie ilości odpadów. Ponadto PEF może być poddawany recyklingowi w istniejących zakładach recyklingu mechanicznego, a jednocześnie zapewnia lepsze osiągi mechaniczne i termiczne, dzięki czemu umożliwia wytwarzanie bardziej zrównoważonych i trwałych opakowań.
Tworzywa sztuczne pochodzenia biologicznego
Zespół finansowanego ze środków Unii Europejskiej projektu PEFerence(odnośnik otworzy się w nowym oknie) pierwszy pierwszą na świecie biorafinerię wytwarzającą ten surowiec na skalę przemysłową (5 000 ton rocznie) w sposób przynoszący zyski. Zakład ten produkuje biopochodny kwas 2,5-furandikarboksylowy (FDCA) - kluczowy monomer wykorzystywany w produkcji PEF, wykorzystując istniejące instalacje w symbiozie przemysłowej. Celem konsorcjum projektu było zastąpienie istotnej części materiałów i monomerów opartych na paliwach kopalnych poprzez promowanie innowacyjnego PEF opartego na biotechnologii i jego składnika, jakim jest kwas 2,5-furandikarboksylowy. „Celem była produkcja kwasu 2,5-furandikarboksylowego na skalę przemysłową, wytwarzanie całkowicie biopochodnego PEF nadającego się do recyklingu, weryfikacja możliwości zastosowania PEF w szeregu rozwiązań i przygotowanie do wdrożenia pełnego łańcucha wartości”, wyjaśnia Siu-Ha Soo-Tang, koordynator projektu. Od początku 2025 roku spółka Tereos będąca partnerem projekt dostarcza syrop fruktozowy pierwszej generacji, który stanowi podstawowy surowiec do wytwarzania FDCA, zapewniając ciągłość produkcji i jej skalowalność. Zespół przeprowadził testy pilotażowe, aby ocenić możliwość wykorzystania surowców drugiej generacji, takich jak biomasa drzewna. Choć uzyskano obiecujące wyniki w skali pilotażowej i oceniono różne źródła cukru drugiej generacji, obecnie w produkcji komercyjnej wykorzystywany jest wyłącznie syrop fruktozowy pierwszej generacji dostarczany przez Tereos. Tworząc pierwszy zakład komercyjnie wytwarzający FDCA i kompletny łańcuch wartości PEF, zespół projektu PEFerence wykazał, że produkcja tworzyw biopochodnych jest skalowalna i możliwa do komercjalizacji. „Zaspokajamy w ten sposób potrzeby rynku, zapewniając dobrą i nadającą się do recyklingu alternatywę dla tworzyw sztucznych opartych na paliwach kopalnych i wypełniając lukę między innowacjami a wdrożeniem przemysłowym”, zauważa Soo-Tang.
Europa na pozycji lidera
Prace przeprowadzone z użyciem standardowego wyposażenia przemysłowego wykazały, że PEF może być wytwarzany na obecnych liniach produkcyjnych - wymaga to niewielkiego dostosowania warunków procesu, porównywalnego z tym, które jest zwykle potrzebne przy wprowadzaniu nowego gatunku polimeru. Pokazuje to, że producenci mogą włączyć wytwarzanie PEF do istniejących procesów przemysłowych, w dużej mierze wykorzystując istniejący sprzęt, co ogranicza zarówno nakłady inwestycyjne, jak i ryzyko związane z produkcją. „Zespół projektu PEFerence dowiódł, że Europa może stanąć na czele procesu odchodzenia od tworzyw sztucznych opartych na paliwach kopalnych na rzecz materiałów biopochodnych o wysokiej wartości. Pomagamy Europie konkurować nie poprzez produkcję większej ilości tworzyw sztucznych, ale poprzez produkcję lepszych i bardziej zróżnicowanych polimerów, zabezpieczenie kluczowych surowców, takich jak FDCA oraz dostosowanie konkurencyjności przemysłowej do celów klimatycznych i założeń gospodarki o obiegu zamkniętym”, podsumowuje Soo-Tang. Prace prowadzone w ramach projektu PEFerence przyniosą korzyści producentom przemysłowym, uczestnikom łańcucha wartości i właścicielom marek poszukującym biopochodnych alternatyw dla tworzyw sztucznych na bazie paliw kopalnych zapewniających doskonałe osiągi. Wyniki prac pomogą organom regulacyjnym, decydentom i badaczom dzięki weryfikacji danych, dopuszczeniom i ocenom zrównoważonego rozwoju.
