چگونه استفاده از اسید 2،5-furandicarboxylic (FDCA) در پلیمرهای مبتنی بر زیستی به کاهش زباله های پلاستیکی و تأثیرات محیطی آن کمک می کند؟

تمایز اصلی بین 2،5-furandicarboxylic اسید (FDCA) و پلاستیک های سنتی نفتی مشتق آن از خوراکهای تجدید پذیر و مبتنی بر زیست توده است. FDCA از قندهای موجود در زیست توده گیاهی مانند گلوکز یا فروکتوز ، که تجدید پذیر و خنثی کربن هستند ، سنتز می شود. این تغییر به خوراکهای مبتنی بر زیستی ، اعتماد به سوخت های فسیلی را کاهش می دهد و باعث کاهش کاهش منابع طبیعی غیر قابل تجدید می شود. مواد اولیه زیست توده همچنین از نظر پایداری مزیت قابل توجهی دارند زیرا آنها در کاهش آسیب های محیطی مرتبط با استخراج منابع ، مانند تخریب زیستگاه و تخریب خاک نقش دارند. FDCA با استفاده از مواد گیاهی به جای نفت ، از یک مدل اقتصاد پایدار و دایره ای پشتیبانی می کند ، که در پرداختن به چالش های زیست محیطی طولانی مدت ناشی از تولید پلاستیک ضروری است.

یکی از مهمترین مزایای محیطی 2،5-furandicarboxylic اسید (FDCA) پتانسیل آن برای کاهش انتشار کربن مرتبط با تولید پلاستیک است. بر خلاف پلاستیک های سنتی که به مواد اولیه مبتنی بر نفت متکی هستند ، پلاستیک های مبتنی بر زیستی ساخته شده از ضبط FDCA و ذخیره دی اکسید کربن که توسط گیاهان در طول رشد آنها جذب می شود. این فرایند به ایجاد یک چرخه کربن متعادل تر کمک می کند و باعث کاهش انتشار کلی گازهای گلخانه ای در هنگام تولید این پلاستیک ها می شود. ردپای کربن پلاستیک های مبتنی بر FDCA به طور کلی پایین تر از همتایان نفتی آنها ، مانند PET (پلی اتیلن تفاتالات) است. از آنجا که این پلاستیک ها تخریب می شوند ، کربن بخشی از چرخه کربن طبیعی است و باعث کاهش تجمع کربن در جو و کاهش اثرات منفی تغییرات آب و هوایی می شود.

در حالی که بیشتر پلاستیک های ساخته شده از سوخت های فسیلی صدها سال طول می کشد تا تجزیه شود ، پلاستیک های مبتنی بر زیستی مانند پلیمرهای مشتق از 2،5-furandicarboxylic اسید (FDCA) افزایش تجزیه پذیری در محیط های طبیعی را نشان می دهند. پلاستیک های مبتنی بر FDCA ، مانند پلی اتیلن فورانوات (PEF) ، تمایل دارند که سریعتر تخریب شوند و به ویژه در اکوسیستم های دریایی ، در محیط زیست ادامه می یابد. این امر به ویژه در پرداختن به بحران رو به رشد آلودگی پلاستیک ، جایی که پلاستیک های سنتی اقیانوس ها ، رودخانه ها و دفن زباله ها را آلوده می کنند ، مهم است و تهدیدی برای حیات وحش و اکوسیستم است. اگرچه ممکن است پلیمرهای مبتنی بر FDCA در همه محیط ها کاملاً زیست تخریب پذیر نباشند ، اما توانایی آنها برای تخریب سریعتر از پلاستیک های معمولی به معنای این است که آنها کمتر به آسیب های زیست محیطی طولانی مدت کمک می کنند و یک جایگزین پایدار تر برای بسته بندی و سایر برنامه های تک کاربردی ارائه می دهند.

توانایی پلاستیک های مبتنی بر اسید 2،5-furandicarboxylic (FDCA) به صورت کارآمد تر بازیافت می شود ، بیشتر اثرات محیطی آنها را کاهش می دهد. پلیمرهای مبتنی بر FDCA مانند PEF دارای ساختار شیمیایی هستند که شبیه به PET است و آنها را با زیرساخت های بازیافت موجود سازگار می کند. این سازگاری اجازه می دهد تا این پلاستیک های مبتنی بر زیستی در سیستم های بازیافت مستقر ادغام شوند ، جایی که می توان آنها را بدون از دست دادن قابل توجه کیفیت جمع آوری ، پردازش و استفاده مجدد کرد. فرآیند بازیافت برای پلاستیک های مبتنی بر FDCA همچنین به طور معمول به منابع ، انرژی و مواد شیمیایی کمتری در مقایسه با بازیافت پلاستیک های سنتی نیاز دارد ، که در چرخه بازیافت تخریب می شوند. با پشتیبانی از یک حلقه بازیافت کارآمدتر ، پلاستیک های مبتنی بر FDCA به کاهش نیاز به مواد باکره ، کاهش مصرف انرژی در تولید و کاهش زباله های پلاستیکی کلی تولید شده کمک می کنند.

یکی از فوری ترین مزایای زیست محیطی 2،5-furandicarboxylic اسید (FDCA) مبتنی بر پلیمرهای مبتنی بر توانایی آنها در کاهش بستر پلاستیکی است. از آنجا که صنایع بیشتر به استفاده از این گزینه های مبتنی بر زیستی در برنامه هایی مانند بسته بندی ، منسوجات و کالاهای مصرفی تغییر می کنند ، کاهش حجم پلاستیک های سنتی وجود دارد که مستعد ابتلا به زباله ها یا انباشت در محل های دفن زباله یا محیط هستند. از آنجا که پلاستیک های مبتنی بر FDCA عموماً زیست تخریب پذیر و قابل بازیافت هستند ، تمایل کمتری به ادامه در محیط دارند. این امر منجر به پایین آمدن سطح زباله های پلاستیکی که وارد دفن زباله ها ، اقیانوس ها و سایر زیستگاه های طبیعی می شوند ، به جلوگیری از عواقب مضر آلودگی پلاستیک بر حیات وحش و اکوسیستم کمک می کند .