Jak FDCA přispívá ke snižování uhlíkové stopy chemického a plastikářského průmyslu?

2,5-Furandikarboxylová kyselina (FDCA) se získává z obnovitelných surovin biomasy (jako jsou rostlinné cukry), což z ní činí udržitelnější možnost ve srovnání s tradičními chemikáliemi vyrobenými ze surovin na bázi ropy. Biomasa, která zahrnuje zemědělské vedlejší produkty, odpadní materiály a specializované plodiny, jako je kukuřice nebo cukrová třtina, absorbuje oxid uhličitý (CO2) jako součást svého růstového procesu. Při použití k výrobě FDCA je tento uhlík účinně „sekvestrován“ v konečném produktu. Výsledkem je, že FDCA působí jako uhlíkově neutrální nebo nízkouhlíková alternativa k chemikáliím pocházejícím z fosilních paliv, které jsou zodpovědné za významné emise během těžby, rafinace a zpracování. Přechodem na obnovitelnou biomasu se snižuje celková závislost na fosilních palivech, což výrazně snižuje uhlíkovou stopu chemického a plastikářského průmyslu.

Výroba FDCA je obecně spojena s výrazně nižšími emisemi skleníkových plynů (GHG) ve srovnání s konvenčními petrochemickými procesy. Petrochemické procesy používané k výrobě materiálů, jako je polyethylentereftalát (PET) a další běžné plasty, jsou obvykle energeticky náročné a vedou k velkým emisím CO2, protože se spoléhají na neobnovitelná fosilní paliva. Naproti tomu výroba FDCA založená na fermentaci obvykle vyžaduje méně energie a má za následek méně emisí. Použití FDCA v polymerech na biologické bázi, jako je polyethylen furanoát (PEF), může vést k ještě nižším emisím skleníkových plynů v průběhu celého životního cyklu materiálu, od výroby až po likvidaci.

Polymery na bázi FDCA, jako je PEF, nabízejí výrazné zlepšení biologické rozložitelnosti ve srovnání s tradičními plasty, jako je PET. PEF, vyrobený z FDCA, má vynikající biologickou odbouratelnost, což znamená, že když se rozloží v prostředí, produkuje méně škodlivých vedlejších produktů než běžné plasty. Tato schopnost být efektivně recyklována do nových produktů snižuje poptávku po nových materiálech a snižuje celkový dopad na životní prostředí. Zvýšením recyklovatelnosti a biologické rozložitelnosti plastů pomáhá FDCA snižovat plastový odpad, což z něj činí klíčový faktor udržitelnějšího hospodaření s materiály a uzavřených systémů.

Jedním z nejpřímějších způsobů, jak FDCA snižuje uhlíkovou stopu, je její potenciál nahradit tradiční chemikálie na bázi ropy při výrobě plastů a dalších materiálů. Konvenční petrochemické procesy pro výrobu plastů se do značné míry spoléhají na fosilní paliva, která významně přispívají k emisím uhlíku. FDCA pochází z obnovitelných zdrojů, které mají mnohem nižší uhlíkovou náročnost. Použitím FDCA jako náhrady za tradiční monomery pocházející z fosilních paliv mohou výrobci výrazně snížit svou závislost na neobnovitelných zdrojích a uhlíkové emise spojené s těžbou, rafinací a zpracováním ropy. Tento přechod od surovin na bázi ropy k obnovitelným surovinám přímo přispívá ke snížení uhlíku na makroúrovni.

Biotechnologická výroba FDCA, typicky fermentací cukrů, nabízí vyšší energetickou účinnost ve srovnání s vysokoteplotními a vysokotlakými procesy používanými v tradičním petrochemickém průmyslu. Fermentační procesy se obvykle provádějí při nižších teplotách a tlacích, což vede k nižší spotřebě energie. Naproti tomu výroba plastů na bázi ropy, jako je PET, vyžaduje značné množství energie, a to jak z hlediska těžby ropy, tak z hlediska přeměny na plastové polymery. Vzhledem k tomu, že se výrobní metody pro FDCA stále zlepšují, očekává se další pokrok v energetické účinnosti, který pomůže ještě více snížit emise uhlíku.