Plast skadar planeten – det är ett faktum. Men om de gillar det eller inte, de är en integrerad del av det moderna livet, vilket är anledningen till att forskare har fokuserat på alternativ till plast tillverkad av icke-förnybar petroleum. En lovande polymer är polyetenfuranoat (PEF), ett 100 % biobaserat alternativ till det petroleumbaserade polyetentereftalat (PET) som används för att tillverka över 500 miljarder plastflaskor varje år. PET är det kemiska namnet för polyester.

Nu har en sakkunnig granskad livscykelbedömning (LCA) av PEF-applikationerna utvecklade av det holländska kemiteknikföretaget Avantium visat att användningen av fossilt kol i PET ersätts med helt förnybart kol i PEF vid tillverkning av 250 ml och 500 ml flaskor skulle leda till en betydande minskning av växthusgasutsläppen.

Det holländska företaget har utvecklat en teknologi som heter YXY för att omvandla växtbaserade sockerarter till en helt återvinningsbar polymer. Den resulterande 100 % biobaserade, återvinningsbara och nedbrytbara polymeren kombinerar miljöegenskaper med överlägsen prestanda jämfört med PET. Den har bättre barriäregenskaper för CO₂ och syre (därför förlänger hållbarheten för förpackade produkter) och högre mekanisk hållfasthet (vilket leder till tunnare PEF-förpackningar som kräver färre resurser). Den har också en 12 °C högre värmebeständighet än PET.

"Huvudbyggnadsstenen i PEF, FDCA (2,5-furandikarboxylsyra) kan framställas av sockerarter (fruktos), till exempel från vete, majs och sockerbetor. FDCA polymeriseras med växtbaserad monoetylenglykol (MEG) att göra en 100 % växtbaserad PEF-polymer. När den är helt tekniskt utvecklad kan PEF även framställas av cellulosa och därmed från jordbruks- och skogsbruksavfallsströmmar. Avantiums nuvarande process utnyttjar stärkelse från europeiskt vete", heter det i ett pressmeddelande som publicerats på hemsidan. från den tyska projektpartnern nova-Institute som genomförde LCA.

LCA-insikter

LCA analyserade 16 olika inverkanskategorier som täcker miljöpåverkan från PEF-förpackningslösningar i alla relevanta livscykelstadier från "vagga till grav". Resultaten visade att PEF-flaskor skulle minska utsläppen av växthusgaser med 33 % jämfört med PET-flaskor. "PEF skulle också leda till 45% lägre ändlig resursförbrukning av fossila bränslen och minska trycket på abiotiska resurser (mineraler och metaller) med 47% på grund av de mekaniska egenskaperna hos PEF som möjliggör lättvikt. PET-flaskor skulle dock överträffa PEF- flaskor i andra slagkategorier som mestadels härrör från den nuvarande råvaruförsörjningen."

PEF har även applikationer i flerskiktsförpackningar, när enskiktsförpackningar inte räcker för att garantera den nödvändiga hållbarheten. Pressmeddelandet rapporterar:"I denna LCA utvärderades också 250 ml PET/PEF flerskiktsflaskor med 10% PEF och jämfördes med referens PET/PA-flaskor med typiska 7% PA (polyamid). Analysen visade att betydande minskningar på cirka 37 % i utsläpp av växthusgaser skulle kunna uppnås genom att ersätta PA-skiktet med PEF, huvudsakligen tillskrivet återvinningsbarheten av PET/PEF-systemet framför icke-återvinningsbarheten av det PA-innehållande systemet. Denna ersättning skulle också bidra till en betydande minskning av efterfrågan på ändliga resurser (-37 % och -52 % av fossila bränslen respektive mineraler och metaller)."

Syftet med PEFerence (från biobaserade råvaror via di-syror till flera avancerade biobaserade material med en preferens för polyetenfuranoat) är att etablera världens första industriella, kostnadseffektiva FDCA-anläggning. Projektledaren Avantium har för avsikt att öppna denna fabrik 2024. + Utforska vidare

Växtbaserade och återvinningsbara plastflaskor med citrusskal som råvara