FDCA มีส่วนช่วยในการลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ของอุตสาหกรรมเคมีและพลาสติกอย่างไร

กรด 2,5-Furandicarboxylic (FDCA) ได้มาจากวัตถุดิบชีวมวลหมุนเวียน (เช่น น้ำตาลจากพืช) ทำให้เป็นทางเลือกที่ยั่งยืนมากกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับสารเคมีแบบดั้งเดิมที่ทำจากวัตถุดิบจากปิโตรเลียม ชีวมวลซึ่งรวมถึงผลพลอยได้ทางการเกษตร วัสดุเหลือใช้ และพืชผลเฉพาะ เช่น ข้าวโพดหรืออ้อย จะดูดซับก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของกระบวนการเติบโต เมื่อใช้ในการผลิต FDCA คาร์บอนนี้จะถูก "แยก" ในผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายอย่างมีประสิทธิภาพ ด้วยเหตุนี้ FDCA จึงทำหน้าที่เป็นทางเลือกที่เป็นกลางหรือคาร์บอนต่ำแทนสารเคมีที่ได้มาจากเชื้อเพลิงฟอสซิล ซึ่งมีหน้าที่ปล่อยก๊าซเรือนกระจกจำนวนมากในระหว่างการสกัด การกลั่น และการแปรรูป การเปลี่ยนไปใช้ชีวมวลหมุนเวียนช่วยลดการพึ่งพาเชื้อเพลิงฟอสซิลโดยรวม ซึ่งช่วยลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนของอุตสาหกรรมเคมีและพลาสติกได้อย่างมาก

โดยทั่วไปการผลิต FDCA เกี่ยวข้องกับการปล่อยก๊าซเรือนกระจก (GHG) ที่ลดลงอย่างมีนัยสำคัญเมื่อเปรียบเทียบกับกระบวนการปิโตรเคมีทั่วไป กระบวนการปิโตรเคมีที่ใช้ในการผลิตวัสดุ เช่น โพลีเอทิลีนเทเรฟทาเลต (PET) และพลาสติกทั่วไปอื่นๆ มักใช้พลังงานมากและส่งผลให้เกิดการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์จำนวนมาก เนื่องจากต้องใช้เชื้อเพลิงฟอสซิลที่ไม่หมุนเวียน ในทางตรงกันข้าม การผลิต FDCA โดยการหมักมักจะใช้พลังงานน้อยกว่าและส่งผลให้มีการปล่อยก๊าซเรือนกระจกน้อยลง การใช้ FDCA ในโพลีเมอร์ชีวภาพ เช่น โพลีเอทิลีนฟูราโนเอต (PEF) อาจส่งผลให้การปล่อยก๊าซเรือนกระจกลดลงตลอดวงจรชีวิตของวัสดุ ตั้งแต่การผลิตจนถึงการกำจัด

โพลีเมอร์ที่ใช้ FDCA เช่น PEF มีการปรับปรุงความสามารถในการย่อยสลายทางชีวภาพที่โดดเด่นเมื่อเทียบกับพลาสติกแบบดั้งเดิม เช่น PET PEF ซึ่งผลิตจาก FDCA มีความสามารถในการย่อยสลายทางชีวภาพได้ดีกว่า ซึ่งหมายความว่าเมื่อสลายตัวในสิ่งแวดล้อม จะก่อให้เกิดผลพลอยได้ที่เป็นอันตรายน้อยกว่าพลาสติกทั่วไป ความสามารถในการรีไซเคิลอย่างมีประสิทธิภาพเป็นผลิตภัณฑ์ใหม่ช่วยลดความต้องการวัสดุบริสุทธิ์ และลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมโดยรวม ด้วยการเพิ่มประสิทธิภาพในการรีไซเคิลและการย่อยสลายทางชีวภาพของพลาสติก FDCA ช่วยลดขยะพลาสติก ทำให้กลายเป็นปัจจัยสำคัญที่ทำให้เกิดแนวทางปฏิบัติในการจัดการวัสดุที่ยั่งยืนและระบบปิด

หนึ่งในวิธีที่ตรงที่สุดที่ FDCA ลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์คือการใช้ศักยภาพในการทดแทนสารเคมีจากปิโตรเลียมแบบดั้งเดิมในการผลิตพลาสติกและวัสดุอื่นๆ กระบวนการปิโตรเคมีทั่วไปสำหรับการผลิตพลาสติกอาศัยเชื้อเพลิงฟอสซิลเป็นอย่างมาก ซึ่งมีส่วนสำคัญต่อการปล่อยก๊าซคาร์บอน FDCA มาจากทรัพยากรหมุนเวียน ซึ่งมีความเข้มข้นของคาร์บอนต่ำกว่ามาก ด้วยการใช้ FDCA ทดแทนโมโนเมอร์แบบดั้งเดิมที่ได้มาจากฟอสซิล ผู้ผลิตสามารถลดการพึ่งพาทรัพยากรที่ไม่หมุนเวียนและการปล่อยก๊าซคาร์บอนที่เกี่ยวข้องกับการสกัด การกลั่น และการแปรรูปปิโตรเลียมได้อย่างมาก การเปลี่ยนจากการใช้ปิโตรเลียมไปเป็นวัตถุดิบทดแทนช่วยลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนในระดับมหภาคโดยตรง

การผลิตทางเทคโนโลยีชีวภาพของ FDCA โดยทั่วไปผ่านการหมักน้ำตาล ให้ประสิทธิภาพการใช้พลังงานที่สูงกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับกระบวนการอุณหภูมิสูงและแรงดันสูงที่ใช้ในอุตสาหกรรมปิโตรเคมีแบบดั้งเดิม โดยทั่วไปกระบวนการหมักจะดำเนินการที่อุณหภูมิและความดันต่ำ ส่งผลให้ใช้พลังงานน้อยลง ในทางตรงกันข้าม การผลิตพลาสติกจากปิโตรเลียม เช่น PET ต้องใช้พลังงานจำนวนมาก ทั้งในแง่ของการสกัดน้ำมันดิบและการแปลงเป็นพลาสติกโพลีเมอร์ เนื่องจากวิธีการผลิตสำหรับ FDCA มีการปรับปรุงอย่างต่อเนื่อง จึงคาดว่าจะมีความก้าวหน้าในด้านประสิทธิภาพการใช้พลังงาน ซึ่งจะช่วยลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนมากยิ่งขึ้น