Как PEF ведет себя с точки зрения биоразлагаемости и воздействия на окружающую среду?

Поли(этилен-2,5-фурандикарбоксилат) (ПЭФ) получен из возобновляемого биологического сырья, включая сахар, полученный из сельскохозяйственных культур, таких как кукуруза, сахарный тростник и другие материалы растительного происхождения. Такое биологическое происхождение позиционирует PEF как потенциально более экологичный материал по сравнению с традиционными пластиками, такими как ПЭТ, которые получают из ископаемого топлива. Ожидается, что с точки зрения биоразлагаемости PEF будет проявлять превосходные свойства разрушения по сравнению с обычными пластиками в определенных условиях. Считается, что химическая структура материала, основанная на звеньях фурандикарбоксилата (ФДК), обеспечивает более эффективное разложение в естественной среде. Однако фактическая биоразлагаемость ПЭФ в реальных условиях (например, в морской и наземной среде) требует более обширных исследований. Текущие исследования показывают, что, хотя PEF может быть более подвержен биоразложению в условиях промышленного компостирования, его поведение в открытой среде (например, в океанах или на свалках) все еще изучается. Ожидается, что ПЭФ может разлагаться быстрее, чем ПЭТ, разрушение которого может занять несколько столетий.

Производство PEF имеет ряд преимуществ с точки зрения снижения общего воздействия на окружающую среду. Поскольку PEF синтезируется из мономеров биологического происхождения, процесс его производства может снизить зависимость от сырья на основе нефти, которое вносит значительный вклад в загрязнение окружающей среды и изменение климата. Биологическое сырье обычно улавливает углерод на этапе роста, что может компенсировать часть выбросов углерода, образующихся в процессе производства PEF. В результате ожидается, что углеродный след PEF будет ниже, чем у ПЭТ, который производится из этиленгликоля и терефталевой кислоты, полученного из ископаемого топлива. Исследования показывают, что использование возобновляемых ресурсов в производстве PEF может снизить выбросы парниковых газов, потенциально способствуя более устойчивому материальному циклу. Однако воздействие на окружающую среду зависит от таких факторов, как методы ведения сельского хозяйства, используемые для добычи сырья, включая землепользование, потребление воды и энергоемкий характер процесса полимеризации. Эти элементы могут повлиять на чистую экологическую выгоду от PEF, особенно в крупномасштабном промышленном производстве.

Одним из основных экологических преимуществ ПЭФ является возможность его переработки, как и ПЭТ. Системы переработки ПЭФ все еще находятся на ранних стадиях своего развития, но ожидается, что ПЭФ можно будет перерабатывать через существующую инфраструктуру переработки ПЭТ, по крайней мере, на ранних этапах внедрения. Дальнейшие исследования совместимости PEF с существующими системами переработки и разработка специальных технологий переработки будут иметь решающее значение для достижения безотходной экономики для этого материала. Помимо возможности вторичной переработки, биоразлагаемость PEF в конце жизненного цикла дает дополнительное преимущество. В отличие от ПЭТ, который может накапливаться на свалках и в морской среде в течение длительного времени, ПЭФ может представлять меньший риск долгосрочного загрязнения окружающей среды, особенно в ситуациях, когда переработка невозможна. Ожидается, что процесс биоразложения PEF, хотя и не полностью определен, будет более экологически безопасным по сравнению с традиционными пластиками, которые сохраняются в окружающей среде в течение длительного периода времени. Поскольку PEF получают из возобновляемых растительных источников, его воздействие на окружающую среду во время разложения может быть менее вредным, что потенциально приводит к меньшему количеству проблем с микропластиком по сравнению с пластиками на основе ископаемого топлива.