Jak PEF sprawdza się pod względem biodegradowalności i wpływu na środowisko?

Poli(2,5-furanodikarboksylan etylenu) (PEF) pochodzi z odnawialnych surowców pochodzenia biologicznego, w tym cukrów pochodzących z upraw rolnych, takich jak kukurydza, trzcina cukrowa i inne materiały pochodzenia roślinnego. To biologiczne pochodzenie pozycjonuje PEF jako potencjalnie bardziej zrównoważony materiał w porównaniu z tradycyjnymi tworzywami sztucznymi, takimi jak PET, które pochodzą z paliw kopalnych. Oczekuje się, że pod względem biodegradowalności PEF będzie wykazywał w określonych warunkach lepsze właściwości rozkładu w porównaniu z konwencjonalnymi tworzywami sztucznymi. Uważa się, że struktura chemiczna materiału, oparta na jednostkach dikarboksylanu furanu (FDC), umożliwia bardziej efektywną degradację w środowisku naturalnym. Jednak rzeczywista biodegradowalność PEF w warunkach rzeczywistych (takich jak środowisko morskie i lądowe) wymaga bardziej szczegółowych badań. Obecne badania sugerują, że chociaż PEF może być bardziej podatny na biodegradację w warunkach kompostowania przemysłowego, jego zachowanie w środowiskach otwartych (np. oceanach lub składowiskach śmieci) jest nadal badane. Przewiduje się, że PEF może ulegać degradacji szybciej niż PET, czego rozkład może zająć kilka stuleci.

Produkcja PEF ma kilka zalet, jeśli chodzi o zmniejszenie ogólnego wpływu na środowisko. Ponieważ PEF jest syntetyzowany z monomerów pochodzenia biologicznego, proces jego produkcji może zmniejszyć zależność od surowców ropopochodnych, które w znacznym stopniu przyczyniają się do zanieczyszczenia środowiska i zmiany klimatu. Surowce pochodzenia biologicznego zazwyczaj wychwytują dwutlenek węgla w fazie wzrostu, co może zrównoważyć część emisji dwutlenku węgla generowanej podczas procesu produkcyjnego PEF. W rezultacie oczekuje się, że ślad węglowy PEF będzie niższy niż PET, który jest wytwarzany z glikolu etylenowego pochodzenia kopalnego i kwasu tereftalowego. Badania wskazują, że wykorzystanie zasobów odnawialnych w produkcji PEF może obniżyć emisję gazów cieplarnianych, potencjalnie przyczyniając się do bardziej zrównoważonych cykli materiałowych. Jednakże wpływ na środowisko zależy od takich czynników, jak praktyki rolnicze stosowane przy pozyskiwaniu surowców, w tym użytkowanie gruntów, zużycie wody i energochłonny charakter procesu polimeryzacji. Elementy te mogą wpływać na korzyści netto dla środowiska wynikające ze stosowania PEF, szczególnie w przypadku produkcji przemysłowej na dużą skalę.

Jedną z głównych korzyści środowiskowych PEF jest możliwość recyklingu, podobnie jak PET. Systemy recyklingu PEF są wciąż na wczesnym etapie rozwoju, ale przewiduje się, że PEF będzie można przetwarzać za pośrednictwem istniejącej infrastruktury recyklingu PET, przynajmniej na wczesnych etapach wdrażania. Dalsze badania nad zgodnością PEF z obecnymi systemami recyklingu oraz rozwój dedykowanych technologii recyklingu będą miały kluczowe znaczenie dla osiągnięcia gospodarki o obiegu zamkniętym dla tego materiału. Oprócz możliwości recyklingu, dodatkową zaletą PEF jest biodegradowalność pod koniec jego cyklu życia. W przeciwieństwie do PET, który może gromadzić się na wysypiskach śmieci i w środowisku morskim przez długie okresy, PEF może powodować mniejsze ryzyko długoterminowego zanieczyszczenia środowiska, zwłaszcza w sytuacjach, gdy recykling nie jest możliwy. Oczekuje się, że proces biodegradacji PEF, choć nie jest w pełni zdefiniowany, będzie bardziej łagodny dla środowiska w porównaniu z tradycyjnymi tworzywami sztucznymi, które utrzymują się w środowisku przez dłuższy czas. Ponieważ PEF pochodzi z odnawialnych źródeł roślinnych, jego wpływ na środowisko podczas degradacji może być mniej szkodliwy, co może prowadzić do mniejszej liczby problemów związanych z mikroplastikiem w porównaniu z tworzywami sztucznymi na bazie paliw kopalnych.