Pflanzenbasierte und recycelbare Kunststoffflaschen jetzt herstellbar mit der neuen FDCA-Technologie von VTT unter Verwendung von Zitrusschalen als Rohmaterial
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Der Wechsel von fossil basierten zu erneuerbaren Bio-Kunststoffen erfordert neue effiziente Methoden. Eine neue Technologie, die von VTT entwickelt wurde, ermöglicht die Verwendung von pektinhaltigen landwirtschaftlichen Abfällen, wie z.B. Zitrusschalen und Zuckerrübenschnitzel, als Rohstoff für biobasierte PEF-Kunststoffe zum Ersatz von fossil-basiertem PET. Der Kohlenstoff-Fußabdruck von Plastikflaschen kann um 50 % gesenkt werden, wenn ihr Rohstoff PET durch PEF-Polymere ersetzt wird, was auch eine bessere Haltbarkeit von Lebensmitteln ermöglicht.
"In naher Zukunft werden Sie vielleicht Orangensaft in Flaschen kaufen, die aus Orangenschalen hergestellt sind. Die neuartige Technologie von VTT bietet einen zirkulären Ansatz, um Lebensmittelabfallströme für hochleistungsfähiges Verpackungsmaterial für Lebensmittel zu nutzen und gleichzeitig die Treibhausgasemissionen zu reduzieren", teilt Praxisprofessor Holger Pöhler von VTT mit.
PET (Polyethylenterephthalat) und andere Polyester werden in großem Umfang für Lebensmittelverpackungen, Plastikflaschen und Textilien verwendet. Die jährliche Produktion von PET-Produkten wird auf 30 Millionen Tonnen geschätzt. Der Ersatz von PET auf fossiler Basis durch PEF-Polymere (Polyethylenfuranoat) auf pflanzlicher Basis kann den Kohlenstoff-Fußabdruck der Produkte um 50 % senken.
Außerdem sind die Barriereeigenschaften von PEF-Kunststoffen besser als die von PET, so dass die Lebensmittelprodukte länger haltbar sind. PEF ist ein vollständig recycelbarer und erneuerbarer Hochleistungskunststoff. Daher eröffnet er der Industrie Möglichkeiten, Abfälle zu reduzieren und positive Auswirkungen auf die Umwelt zu haben.
Die Technologie von VTT hat wesentliche Vorteile für die Herstellung von biobasierten PEF-Kunststoffen. Die Technologie nutzt ein stabiles Zwischenprodukt für die Herstellung von FDCA (2,5-Furandicarbonsäure), einem der Monomere von PEF, was einen hocheffizienten Prozess ermöglicht. Darüber hinaus eröffnet die Nutzung pektinhaltiger Abfallströme neue Möglichkeiten für die Kreislaufwirtschaft von Kunststoffen.
Die einzigartige Scale-up-Infrastruktur des VTT vom Labor- bis zum Pilotmaßstab stellt sicher, dass diese neue Technologie auf ein technologisches Niveau gebracht wird, das den Polymerherstellern einen einfachen Übergang zum vollen Maßstab ermöglicht.
VTT hat die Technologie patentiert, und die Forschungsergebnisse wurden am 7. Dezember 2020 in der Fachzeitschrift Green Chemistry veröffentlicht: A unique pathway to platform chemicals: aldaric acids as stable intermediates for the synthesis of furandicarboxylic acid esters.
