In che modo la FDCA contribuisce a ridurre l’impronta di carbonio delle industrie chimiche e delle materie plastiche?

L'acido 2,5-furandicarbossilico (FDCA) è derivato da materie prime rinnovabili della biomassa (come gli zuccheri di origine vegetale), rendendolo un'opzione più sostenibile rispetto ai prodotti chimici tradizionali ottenuti da materie prime a base di petrolio. La biomassa, che comprende sottoprodotti agricoli, materiali di scarto e colture dedicate come mais o canna da zucchero, assorbe l’anidride carbonica (CO2) come parte del suo processo di crescita. Quando viene utilizzato per produrre FDCA, questo carbonio viene effettivamente "sequestrato" nel prodotto finale. Di conseguenza, l’FDCA funge da alternativa a zero emissioni di carbonio o a basse emissioni di carbonio alle sostanze chimiche derivate dai combustibili fossili, responsabili di emissioni significative durante l’estrazione, la raffinazione e la lavorazione. Passando alla biomassa rinnovabile, si riduce la dipendenza complessiva dai combustibili fossili, diminuendo significativamente l’impronta di carbonio delle industrie chimiche e della plastica.

La produzione di FDCA è generalmente associata a emissioni di gas serra (GHG) significativamente inferiori rispetto ai processi petrolchimici convenzionali. I processi petrolchimici utilizzati per la produzione di materiali come il polietilene tereftalato (PET) e altre plastiche comuni sono generalmente ad alta intensità energetica e comportano grandi emissioni di CO2, poiché si basano su combustibili fossili non rinnovabili. Al contrario, la produzione di FDCA basata sulla fermentazione richiede tipicamente meno energia e comporta meno emissioni. L’uso dell’FDCA in polimeri di origine biologica come il polietilene furanoato (PEF) può comportare emissioni di gas serra ancora più basse durante tutto il ciclo di vita del materiale, dalla produzione allo smaltimento.

I polimeri a base di FDCA come il PEF offrono notevoli miglioramenti nella biodegradabilità rispetto alle plastiche tradizionali come il PET. Il PEF, ottenuto da FDCA, ha una biodegradabilità superiore, il che significa che quando si decompone nell'ambiente, produce meno sottoprodotti dannosi rispetto alla plastica convenzionale. Questa capacità di essere riciclati in modo efficiente in nuovi prodotti riduce la domanda di materiali vergini e riduce l’impatto ambientale complessivo. Migliorando la riciclabilità e la biodegradabilità della plastica, l’FDCA aiuta a ridurre i rifiuti di plastica, rendendolo un fattore chiave per pratiche di gestione dei materiali più sostenibili e sistemi a circuito chiuso.

Uno dei modi più diretti con cui l’FDCA riduce l’impronta di carbonio è attraverso il suo potenziale di sostituire i tradizionali prodotti chimici a base di petrolio nella produzione di plastica e altri materiali. I processi petrolchimici convenzionali per la produzione della plastica fanno molto affidamento sui combustibili fossili, che contribuiscono in modo significativo alle emissioni di carbonio. L’FDCA deriva da risorse rinnovabili, che hanno un’intensità di carbonio molto inferiore. Utilizzando l’FDCA come sostituto dei monomeri tradizionali di derivazione fossile, i produttori possono ridurre significativamente la loro dipendenza da risorse non rinnovabili e le emissioni di carbonio associate all’estrazione, raffinazione e lavorazione del petrolio. Questa transizione dalle materie prime basate sul petrolio a quelle rinnovabili contribuisce direttamente alla riduzione del carbonio a livello macro.

La produzione biotecnologica di FDCA, tipicamente attraverso la fermentazione degli zuccheri, offre una maggiore efficienza energetica rispetto ai processi ad alta temperatura e alta pressione utilizzati nelle tradizionali industrie petrolchimiche. I processi di fermentazione vengono generalmente eseguiti a temperature e pressioni più basse, con conseguente minor consumo di energia. Al contrario, la produzione di plastiche a base di petrolio come il PET richiede notevoli quantità di energia, sia in termini di estrazione del petrolio greggio che di conversione in polimeri plastici. Poiché i metodi di produzione dell’FDCA continuano a migliorare, si prevedono ulteriori progressi nell’efficienza energetica, che contribuiranno a ridurre ulteriormente le emissioni di carbonio.