Ako prispieva poly (etylén 2,5-furandicarboxylát) (PEF) k zníženiu emisií uhlíka v porovnaní s konvenčnými plastovými materiálmi?

Najvýznamnejší environmentálny prínos z Poly (etylén 2,5-furandicarboxylát) (PEF) Tradičné domáce zviera spočíva skôr v spoliehaní sa na obnoviteľné suroviny ako na suroviny na báze ropy. PEF je odvodený od 2,5-furandicarboxylovej kyseliny (FDCA), ktorá sa vytvára procesom, ktorý začína biomasou. Biomasa sa zvyčajne získava z rastlinných cukrov, ako je glukóza alebo fruktóza. Naopak, PET je vyrobený z kyseliny tereftalovej a etylénglykolu, z ktorých obidve sú odvodené z fosílnych palív. Použitím obnoviteľných zdrojov, ako je cukrová trstina, kukurica alebo iné suroviny odvodené od rastlín, pomáha PEF znižovať spoliehanie sa na neobnoviteľné materiály na báze ropy, čo výrazne znižuje uhlíkovú stopu spojenú s jej výrobou. Rastliny prirodzene absorbujú CO₂ prostredníctvom fotosyntézy, keď rastú, a keď sa PEF vyrába z rastlinných materiálov, uhlík zostáva uzamknutý počas životného cyklu produktu, čím znižuje celkové emisie skleníkových plynov v porovnaní s plastikami odvodenými z fosílnych.

Výrobný proces PEF je energeticky efektívnejší a vedie k nižším emisiám uhlíka v porovnaní s PET. Syntéza kyseliny 2,5-furandikarboxylovej (FDCA) z surovín biomasy je zvyčajne účinnejšia z hľadiska spotreby energie v porovnaní s výrobou kyseliny tereftalovej, ktorá vyžaduje energeticky náročnú petrochemickú rafináciu. Okrem toho biologická povaha FDCA znižuje intenzitu uhlíka celého výrobného procesu. Štúdie ukázali, že PEF môže znížiť emisie uhlíka až o 50% v porovnaní s PET v dôsledku biologického získavania kľúčových monomérov. Toto zníženie skleníkových plynov počas výroby pramení nielen z obnoviteľnej povahy surovín, ale aj z potenciálu využívania bioenergie alebo obnoviteľných zdrojov energie vo výrobnom procese, čím sa počas fázy výroby ďalej znižuje emisie uhlíka.

Spotreba energie zapojená do výroby PEF je vo všeobecnosti nižšia ako spotreba pri výrobe PET. Keďže výroba PEF možno optimalizovať využitím energetických zdrojov založených na biolide, ako sú bioplyn alebo biopalivá, celková uhlíková stopa výroby PEF je ďalej minimalizovaná. Konkrétne proces fermentácie používaný na výrobu FDCA môže byť energeticky efektívnejší v porovnaní s vysokoteplotnými procesmi potrebnými na syntézu kyseliny tereftalovej z ropy. Táto znížená spotreba energie sa premieta priamo do nižších emisií uhlíka na jednotku vyrobeného materiálu, vďaka čomu je PEF udržateľnejšou alternatívou vo výrobe.

Použitie biomasy ako suroviny pre PEF tiež zavádza prvok sekvestrácie uhlíka do celkového uhlíkového cyklu. Biomasa zachytáva CO₂ z atmosféry počas procesu rastu, a keď sa táto biomasa používa na výrobu PEF, uhlík zostáva v materiáli počas jeho životného cyklu uzamknutý. V podstate, zatiaľ čo výroba domácich miláčikov uvoľňuje uhlík, ktorý bol uložený v podzemí už milióny rokov, PEF sa spolieha na uhlík, ktorý bol absorbovaný z atmosféry v obnoviteľnom cykle. To prispieva k zníženiu čistých emisií uhlíka PEF, pretože pomáha vyrovnať časť z uhlíka uvoľneného počas výroby.

Ďalším významným prínosom k zníženiu emisií uhlíka je recyklovateľnosť PEF. Rovnako ako PET, aj PEF je vysoko recyklovateľný a pretože je chemicky podobný PET, môže sa spracovať v rámci rovnakej recyklačnej infraštruktúry používanej pre PET. Schopnosť efektívne recyklovať PEF znamená, že materiál sa dá znovu použiť viackrát, čím sa zníži potreba panenských materiálov vo výrobe. Potenciál recyklácie PEF s uzavretou slučkou pomáha znižovať emisie uhlíka, pretože znižuje potrebu novej extrakcie, prepravy a spracovania suroviny. Recyklácia PEF eliminuje environmentálne vplyvy skládky a spaľovania, kde tradičný plastový odpad často vytvára emisie metánu alebo toxické plyny.