PEF از نظر زیست تخریب پذیری و ردپای محیطی آن چگونه عمل می کند؟

پلی (اتیلن 2،5-فوراندی کربوکسیلات) (PEF) از مواد اولیه زیستی تجدیدپذیر، از جمله قندهای حاصل از محصولات کشاورزی مانند ذرت، نیشکر و سایر مواد گیاهی به دست می آید. این منشا مبتنی بر زیستی، PEF را به عنوان یک ماده بالقوه پایدارتر در مقایسه با پلاستیک‌های سنتی مانند PET که از سوخت‌های فسیلی مشتق می‌شوند، قرار می‌دهد. از نظر زیست تخریب پذیری، انتظار می رود PEF در مقایسه با پلاستیک های معمولی در شرایط خاص، خواص تجزیه برتر را از خود نشان دهد. اعتقاد بر این است که ساختار شیمیایی این ماده، بر اساس واحدهای دی کربوکسیلات فوران (FDC)، امکان تخریب موثرتر در محیط های طبیعی را فراهم می کند. با این حال، زیست تخریب پذیری واقعی PEF در شرایط دنیای واقعی (مانند محیط های دریایی و زمینی) به تحقیقات گسترده تری نیاز دارد. مطالعات کنونی نشان می‌دهد که در حالی که PEF ممکن است در شرایط کمپوست صنعتی بیشتر مستعد تخریب زیستی باشد، رفتار آن در محیط‌های باز (به عنوان مثال، اقیانوس‌ها یا محل‌های دفن زباله) هنوز تحت بررسی است. پیش‌بینی می‌شود که PEF می‌تواند سریع‌تر از PET تخریب شود، که ممکن است چندین قرن طول بکشد تا تجزیه شود.

تولید PEF دارای چندین مزیت در کاهش ردپای کلی محیطی است. از آنجایی که PEF از مونومرهای مبتنی بر زیست سنتز می شود، فرآیند تولید آن پتانسیل کاهش وابستگی به مواد خام مبتنی بر نفت را دارد، که سهم قابل توجهی در آلودگی زیست محیطی و تغییرات آب و هوایی دارند. مواد اولیه زیستی معمولاً کربن را در طول فاز رشد خود جذب می‌کنند، که می‌تواند برخی از انتشار کربن تولید شده در طول فرآیند تولید PEF را جبران کند. در نتیجه، انتظار می رود ردپای کربن PEF کمتر از PET باشد که از اتیلن گلیکول مشتق شده از فسیل و اسید ترفتالیک ساخته شده است. مطالعات نشان می دهد که استفاده از منابع تجدیدپذیر در تولید PEF می تواند انتشار گازهای گلخانه ای را کاهش دهد و به طور بالقوه به چرخه های مواد پایدارتر کمک کند. با این حال، اثرات زیست‌محیطی به عواملی مانند شیوه‌های کشاورزی به کار رفته برای تامین مواد خام، از جمله کاربری زمین، مصرف آب، و ماهیت انرژی بر فرآیند پلیمریزاسیون بستگی دارد. این عناصر می توانند بر مزایای خالص زیست محیطی PEF، به ویژه در تولید صنعتی در مقیاس بزرگ، تأثیر بگذارند.

یکی از مزایای زیست محیطی اولیه PEF پتانسیل آن برای بازیافت، مشابه PET است. سیستم های بازیافت برای PEF هنوز در مراحل اولیه خود هستند، اما پیش بینی می شود که PEF می تواند از طریق زیرساخت های بازیافت PET موجود، حداقل در مراحل اولیه پذیرش، پردازش شود. تحقیقات بیشتر در مورد سازگاری PEF با سیستم‌های بازیافت فعلی و توسعه فن‌آوری‌های بازیافت اختصاصی برای دستیابی به اقتصاد دایره‌ای برای این ماده بسیار مهم خواهد بود. علاوه بر قابلیت بازیافت آن، زیست تخریب پذیری PEF در پایان چرخه عمر آن یک مزیت اضافه به همراه دارد. برخلاف PET که می‌تواند برای مدت طولانی در محل‌های دفن زباله و محیط‌های دریایی تجمع پیدا کند، PEF ممکن است خطر کمتری برای آلودگی محیطی طولانی‌مدت داشته باشد، به‌ویژه در شرایطی که بازیافت امکان‌پذیر نیست. فرآیند تجزیه زیستی برای PEF، اگرچه به طور کامل تعریف نشده است، انتظار می‌رود در مقایسه با پلاستیک‌های سنتی که برای مدت طولانی در محیط باقی می‌مانند، از نظر زیست‌محیطی بی‌خطرتر باشد. از آنجایی که PEF از منابع گیاهی تجدیدپذیر مشتق شده است، اثرات زیست محیطی آن در طول تخریب ممکن است کمتر مضر باشد و به طور بالقوه منجر به نگرانی های میکروپلاستیک کمتری در مقایسه با پلاستیک های مبتنی بر فسیل شود.3