Biyobazlı Polipropilen Peletler

Biyolojik kaynaklı PP nasıl üretilir?

Biyolojik kaynaklı PP üretimi tipik olarak iki temel adımı içerir:

1. Biyokütleden Biyobazlı Monomerlere

* İşlenmemiş içerikler: Başlıca şeker veya nişasta bakımından zengin bitkiler (şeker kamışı, mısır ve buğday gibi) veya saman, talaş ve atık yağlar gibi tahıl dışı ürünler kullanılmaktadır.

* Dönüştürme Süreci:

* Fermantasyon: Şekerler, mikroorganizmalar (bakteri ve maya gibi) kullanılarak fermente edilir ve biyolojik kaynaklı propilen veya biyolojik kaynaklı izopropanol üretilir; bu daha sonra dehidrasyona tabi tutularak biyolojik kaynaklı propilen elde edilir.

* Katalitik Dönüşüm: Bitkisel yağlar veya atık yağlar, hidrojenasyon ve piroliz gibi kimyasal işlemlerden geçirilerek biyolojik kaynaklı propilen üretilir.

2. Biyolojik Bazlı Monomerlerden Biyolojik Bazlı PP'ye

* Önceki adımda elde edilen biyobazlı propilen monomerleri, biyobazlı PP parçacıkları üretmek için geleneksel petrol bazlı PP ile aynı işlemler kullanılarak (esas olarak Ziegler-Natta veya metalosen katalitik polimerizasyonu) polimerize edilir.

Biyolojik Bazlı PP'nin Başlıca Avantajları

1. Fosil Yakıt Kaynaklarına Bağımlılığın Azaltılması

• Yenilenebilir biyokütle kaynaklarının kullanımı, enerji güvenliğine ve kaynak sürdürülebilirliğine katkıda bulunur.

2. Azaltılmış Karbon Ayak İzi, Çift Karbon Hedeflerini Destekliyor

· Bu, onun temel avantajıdır. Bitkiler, büyüme süreçlerinde fotosentez yoluyla atmosferden CO₂ emerler. Bu nedenle, yaşam döngüsü perspektifinden bakıldığında, biyolojik bazlı PP'nin karbon emisyonları, petrol bazlı PP'ye göre çok daha düşüktür. Bazı gelişmiş biyolojik bazlı PP'ler hatta negatif karbon emisyonlarına bile ulaşabilir.

3. Performanstan Ödün Vermeden Azaltılmış Plastisite

• Kimyasal yapısının aynı olması nedeniyle, mevcut PP geri dönüşüm sistemleriyle sorunsuz bir şekilde entegre olabilir. Biyolojik bazlı PP kullanan ürünler, atıldıktan sonra geleneksel PP ile birlikte geri dönüştürülebilir ve yeniden kullanılabilir.

4. Performans ve Çok Yönlülük

• Geleneksel PP'nin tüm avantajlarına sahiptir: hafiflik, kimyasal direnç, kolay işleme (enjeksiyon kalıplama, ekstrüzyon vb.) ve nispeten düşük maliyet, bu da mevcut üretim hatlarına doğrudan uygulanmasına olanak tanır.

--- Zorluklar ve Tartışmalar

1. Maliyet Sorunları

• Şu anda, biyolojik kaynaklı PP'nin üretim maliyeti, petrol bazlı PP'ye göre önemli ölçüde daha yüksektir ve bu da büyük ölçekli ticari uygulamasını sınırlamaktadır.

2. Hammadde Tartışması: "Toprak İçin Gıda Bitkileriyle Rekabet"

• Mısır ve şeker kamışı gibi gıda ürünlerinin hammadde olarak kullanılması, gıda güvenliği ve etik tartışmalar konusunda endişelere yol açabilir.

• Çözüm: Sektör, bu sorunu gidermek için tarımsal atıklar, orman kalıntıları ve mikroalgler gibi ikinci nesil (gıda dışı) ve üçüncü nesil (alg bazlı) biyolojik hammaddeler geliştirmekte aktif olarak çalışmaktadır.

3. Kara ve Su Kaynaklarının Kullanımı

• Enerji bitkilerinin büyük ölçekli yetiştirilmesi, önemli miktarda arazi ve su kaynağı gerektirebilir ve bu da ekolojik çevreyi olumsuz etkileyebilir.

4. Teknolojik Olgunluk ve Üretim Kapasitesi

• Büyük ölçekli, yüksek verimli biyobazlı propilen üretim teknolojisi hala geliştirme ve iyileştirme aşamasındadır ve küresel üretim kapasitesi sınırlıdır.

--- Başlıca Üreticiler ve Piyasa Durumu

* Neste (Finlandiya):

Yenilenebilir dizel ve sürdürülebilir havacılık yakıtı alanında önde gelen küresel bir üretici olup, aynı zamanda biyobazlı PP üretimi için atık yağlardan ve artık yağlardan elde edilen biyobazlı hammaddeleri kimya şirketlerine tedarik etmektedir.

* LyondellBasell:

Nestlé ile ortaklık kurarak, biyolojik bazlı PP'yi ticari olarak üreten dünyanın ilk kimya devlerinden biri oldu ve ürünlerini "CirculenRenew" markası altında satıyor.

* Braskem (Brezilya):

Biyolojik bazlı polimerlerin önde gelen küresel üreticilerinden biri olan şirket, biyolojik bazlı PE'yi seri üreten ilk firmalar arasında yer almış ve biyolojik bazlı PP teknolojisini aktif olarak geliştirmektedir.

* Mitsubishi Chemical gibi Japon şirketleri de bu alanda faaliyet göstermektedir. Pazar hızla büyüyor. Küresel karbon nötrlüğü politikalarının ilerlemesi ve marka sahiplerinden (otomotiv, ambalaj ve tüketim malları endüstrileri gibi) sürdürülebilir malzemelere olan talebin artmasıyla birlikte, biyolojik bazlı PP'nin geleceği genel olarak olumlu değerlendiriliyor.

Özet

Biyolojik kaynaklı PP, plastik endüstrisinin sürdürülebilir kalkınmaya geçişinde önemli bir yönü temsil etmektedir. Geleneksel PP'nin mükemmel özelliklerini kusursuz bir şekilde miras alırken, karbon azaltımı ve kaynaktan yenilenebilirlik hedeflerine de ulaşmaktadır. Şu anda maliyet ve teknolojik zorluklarla karşı karşıya olsa da, teknolojik gelişmeler, genişletilmiş üretim kapasitesi ve tahıl dışı hammaddelerin bulunabilirliği ile biyolojik bazlı PP'nin gelecekte ana akım polimer malzemelerden biri haline gelmesi, döngüsel ekonomiye önemli katkılar sağlaması ve iklim değişikliğiyle mücadele etmesi beklenmektedir.