FDCA는 화학 및 플라스틱 산업의 탄소 배출량을 줄이는 데 어떻게 기여합니까?

2,5-푸란디카르복실산(FDCA)은 재생 가능한 바이오매스 공급원료(예: 식물성 설탕)에서 추출되므로 석유 기반 원료로 만든 기존 화학 물질에 비해 더 지속 가능한 옵션입니다. 농업 부산물, 폐기물, 옥수수나 사탕수수와 같은 전용 작물을 포함하는 바이오매스는 성장 과정의 일부로 이산화탄소(CO2)를 흡수합니다. FDCA 생산에 사용될 때 이 탄소는 최종 제품에서 효과적으로 "격리"됩니다. 결과적으로 FDCA는 추출, 정제 및 처리 과정에서 상당한 배출을 담당하는 화석 연료 유래 화학 물질에 대한 탄소 중립 또는 저탄소 대안으로 작용합니다. 재생 가능한 바이오매스로 전환함으로써 화석 연료에 대한 전반적인 의존도가 줄어들고, 화학 및 플라스틱 산업의 탄소 배출량이 크게 낮아집니다.

FDCA 생산은 일반적으로 기존 석유화학 공정에 비해 상당히 낮은 온실가스 배출(GHG)과 관련이 있습니다. 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 및 기타 일반 플라스틱과 같은 재료를 생산하는 데 사용되는 석유화학 공정은 일반적으로 에너지 집약적이며 재생 불가능한 화석 연료에 의존하기 때문에 CO2 배출이 많이 발생합니다. 대조적으로, 발효 기반 FDCA 생산에는 일반적으로 에너지가 덜 필요하고 배출량도 적습니다. 폴리에틸렌 푸라노에이트(PEF)와 같은 바이오 기반 폴리머에 FDCA를 사용하면 생산부터 폐기까지 재료 수명주기 전반에 걸쳐 GHG 배출량을 훨씬 더 낮출 수 있습니다.

PEF와 같은 FDCA 기반 폴리머는 PET와 같은 기존 플라스틱에 비해 생분해성이 눈에 띄게 향상되었습니다. FDCA로 만든 PEF는 생분해성이 뛰어나 환경에서 분해될 때 기존 플라스틱보다 유해한 부산물이 덜 생성됩니다. 새로운 제품으로 효율적으로 재활용되는 이러한 능력은 새로운 재료에 대한 수요를 줄이고 전반적인 환경에 미치는 영향을 낮춥니다. FDCA는 플라스틱의 재활용성과 생분해성을 강화함으로써 플라스틱 폐기물을 줄이는 데 도움을 주어 보다 지속 가능한 자재 관리 관행과 폐쇄 루프 시스템을 가능하게 하는 핵심 요소가 됩니다.

FDCA가 탄소 배출량을 줄이는 가장 직접적인 방법 중 하나는 플라스틱 및 기타 재료 생산에서 전통적인 석유 기반 화학 물질을 대체할 수 있는 잠재력을 이용하는 것입니다. 플라스틱 제조를 위한 기존의 석유화학 공정은 화석 연료에 크게 의존하고 있으며 이는 탄소 배출에 크게 기여합니다. FDCA는 탄소 집약도가 훨씬 낮은 재생 가능한 자원에서 파생됩니다. FDCA를 기존의 화석 유래 단량체 대신 사용함으로써 제조업체는 재생 불가능한 자원에 대한 의존도와 석유 추출, 정제 및 처리와 관련된 탄소 배출을 크게 줄일 수 있습니다. 석유 기반에서 재생 가능한 공급원료로의 전환은 거시적 수준에서 탄소 감소에 직접적으로 기여합니다.

일반적으로 설탕 발효를 통한 FDCA의 생명공학적 생산은 전통적인 석유화학 산업에서 사용되는 고온, 고압 공정에 비해 더 큰 에너지 효율성을 제공합니다. 발효 공정은 일반적으로 낮은 온도와 압력에서 수행되므로 에너지 소비가 줄어듭니다. 대조적으로, PET와 같은 석유 기반 플라스틱을 생산하려면 원유 추출과 플라스틱 폴리머로의 전환 측면에서 상당한 양의 에너지가 필요합니다. FDCA의 생산 방법이 지속적으로 개선됨에 따라 에너지 효율성이 더욱 향상될 것으로 예상되며, 이는 탄소 배출을 더욱 낮추는 데 도움이 될 것입니다.