ponieważ nasze globalne uzależnienie od tworzyw sztucznych pogarsza się, Tworzywa bio-based oferują alternatywne rozwiązanie. Podczas gdy 85% tworzyw sztucznych można zastąpić tworzywami na bazie bio, Tworzywa na bazie bio stanowią tylko 1% z 335 milionów ton tworzyw sztucznych produkowanych rocznie. Jednak innowatorzy przeprojektowują Tworzywa sztuczne, zapewniając lepsze rozwiązania wycofane z eksploatacji, aby stworzyć nowe rynki i zaspokoić wysokie zapotrzebowanie konsumentów na alternatywy., Pytania pozostają takie jak:
- w jaki sposób biodegradowalny jest plastik na bazie bio?
- jakie istnieją opcje?
- czy rynek jest gotowy i konkurencyjny pod względem kosztów?
- kim są liderzy rynku?
w 2018 roku globalna zdolność produkcyjna bio-tworzyw sztucznych wyniosła 2,1 mln ton, podczas gdy w tym samym roku wyprodukowano ponad 300 mln ton tworzyw sztucznych. Jednak oczekuje się, że rynek tworzyw sztucznych na bazie bio będzie wart 68 miliardów dolarów do 2024 roku z CAGR 8,8%. Istnieją istotne czynniki regulacyjne dla przemysłu bio-tworzyw sztucznych., Amerykańska ustawa Break Free From Plastic Pollution Act zadebiutowała w zeszłym tygodniu, która wymusi rozszerzoną odpowiedzialność producenta (EPR) za plastikowe butelki i opakowania z tworzyw sztucznych w USA. Wynika to z podobnych zakazów dotyczących plastiku w UE (począwszy od 2021 r.) i Chinach (począwszy od dużych miast w 2020 r., a skończywszy na innych miastach w 2022 r.). Ponadto rządy 60 krajów (i liczenie) podpisały się pod kampanią UN environment Clean Seas, której celem jest zaangażowanie rządów i sektora prywatnego w walkę z zanieczyszczeniem plastikiem w oceanach.,
rosnąca presja konsumentów zmusza również korporacje do działania, a firmy takie jak HP powołują się na rosnącą świadomość konsumentów jako główny powód zmian. W październiku 2019 roku inwestor non-profit As You Sow miał 40 inwestorów podpisanych do swojej deklaracji inwestorów na temat zanieczyszczenia plastikiem, w tym AXA, Aviva i Hermes. W ramach deklaracji inwestorzy zobowiązali się do przyspieszenia badań nad potencjalnymi rozwiązaniami i dalszego rozwoju alternatywnych rozwiązań.,
szukając rozwiązań, rozważano alternatywne materiały, takie jak szkło i papier do pakowania, ale mają one większy ślad węglowy do produkcji, a papier jest uważany za trudniejszy do ponownego użycia. W rezultacie tworzywo sztuczne na bazie bio jest zapowiadane jako potencjalna najlepsza opcja.
modele biznesowe
w przypadku tworzyw sztucznych pochodzenia biologicznego najczęściej stosuje się opakowania (~65% pojemności)., Istnieje wiele przykładów bardziej wartościowych zastosowań, w tym: pielęgnacja ciała, Medycyna, odzież & Tekstylia, elektronika użytkowa, usługi środowiskowe itp. Około 50% wszystkich produkowanych tworzyw sztucznych na bazie bio to Tworzywa sztuczne na bazie bio, nie ulegające biodegradacji, pozyskiwane ze źródeł odnawialnych o identycznych właściwościach technicznych jak ich odpowiedniki z ropy naftowej, takie jak bioderived-PE i PET.
niektóre Tworzywa sztuczne (biobased i non-biobased) mogą być biodegradowalne i / lub kompostowalne., Tworzywa biodegradowalne to te, które ulegają degradacji w czasie za pomocą mikroorganizmów, podczas gdy tworzywa kompostowalne ulegają degradacji w Warunkach i w określonych ramach czasowych (i są certyfikowane jako takie). Według New Plastics Economy producenci zgłaszali wykorzystanie średnio 62% surowców odnawialnych i średnio 42% surowców pochodzących z odpowiedzialnie zarządzanych źródeł. Pivot Materials, deweloper tworzyw kompozytowych do zastosowań wtrysku i wytłaczania, produkują oba typy., Jego pierwszy plastik na bazie bio wykorzystuje w 100% materiały odnawialne, w tym włókna naturalne (bambus & łuski ryżu), zmieszane z biopolimerem (PLA, TPS) i jest używany do domowych i jednorazowych artykułów z tworzyw sztucznych. Inne tworzywa Bio-based Pivot wykorzystuje ~15% – 45% materiałów odnawialnych, takich jak włókna naturalne (bambus, łuski ryżowe) i mieszanki z tworzyw sztucznych syntetycznych (PP, PE), które mogą być stosowane w transporcie Palet i części samochodowych., Grupa Cleantech rozmawiała z Kylee Guenther, dyrektorem generalnym Pivot Materials, który powiedział, że jego bio-Tworzywa sztuczne są porównywalne pod względem kosztów do konwencjonalnych tworzyw sztucznych i oferuje mocniejszą i lżejszą alternatywę.
podobnie, materiały pochodzenia posiadają węglowy PET, który wykorzystuje celulozę z odpadów leśnych. W 2017 roku firma zebrała 40 milionów dolarów w rundzie wzrostu, współpracując z Nestle, Danone i ostatnio PepsiCo., W styczniu tego roku, Lolyware, deweloper wodorostów Bio-based tworzyw sztucznych, zebrał $ 6 milionów w finansowanie nasion od inwestorów New York Ventures, Magic Hour, For Good VC, Geekdom Fund, HumanCo VC, CityRock I closed Loop Partners. Finansowanie zostanie wykorzystane na R & d, skalowanie i wprowadzenie nowych słomkowych bio-tworzyw sztucznych i przyborów.
Tworzywa sztuczne na bazie Bio, takie jak kwas polimlekowy (PLA), nadają się do recyklingu, ale muszą być oddzielone od tworzyw sztucznych na bazie ropy naftowej., Mała ilość bio-tworzyw sztucznych w strumieniach odpadów oznacza, że oddzielanie bio-tworzyw sztucznych nie jest ekonomicznie opłacalne. Radical Plastics opracował dodatki, które po zmieszaniu z tworzywami sztucznymi powodują, że ulegają biodegradacji. Można je również poddać recyklingowi przy użyciu zwykłych tworzyw sztucznych. Grupa Cleantech rozmawiała z Kristin Taylor, CEO i założycielką Radical Plastic, która powiedziała: „naszym początkowym rynkiem docelowym jest rolnictwo – w szczególności folia z tworzywa sztucznego. Rolnicy wydają ponad $4B rocznie na polietylenową folię mulczową., Dzięki folii wykonanej z żywicy z radykalnego tworzywa sztucznego, mogą po prostu doprowadzić ją do gleby, gdzie ulegnie biodegradacji przed następnym sezonem wegetacyjnym.”Firma prowadzi obecnie badania polowe po udanych próbach laboratoryjnych.
Technologia
bio-Tworzywa sztuczne są ogólnie postrzegane jako mają niższy ślad węglowy niż ich odpowiedniki oparte na paliwach kopalnych. Tworzywa biodegradowalne, takie jak PHA, mają dodatkową zaletę rozkładu w przyrodzie w krótkim czasie. Zainteresowanie nadal rośnie, ale istnieją ograniczenia.,
- Plas (kwas polimlekowy) i newcomer PHAs (polihydroksyalkaniany) mają napędzać wzrost do 2022 roku. Oczekuje się, że PLA wzrośnie o 50%. Oczekuje się, że PHAs, które obecnie wchodzą na rynek, potroi moce produkcyjne do 2022 r. Oczekuje się, że PEF, substytut PET, wejdzie na rynek w 2023 r.
- przełomowe rozwiązania w biosciences przyspieszają R& D i przyczyniają się do redukcji kosztów, poprawy wydajności i dostrajania nieruchomości. PLA i PHA, które w większości znalazły zastosowanie w opakowaniach, są coraz częściej rozważane do innych zastosowań.,
- Od dawna dyskutowano o zrównoważonym wykorzystaniu biomasy pierwszej generacji (trzciny cukrowej, kukurydzy, buraków cukrowych). Rośnie zainteresowanie wykorzystaniem alternatywnych surowców uważanych za bardziej zrównoważone: wodorostów, alg, odpadów spożywczych,drewna / ligniny, dwutlenku węgla.
- problem z tworzywami spożywczymi. Nowe materiały zazwyczaj wymagają zezwolenia, jeśli mają wejść w kontakt z żywnością(w USA i UE). Podczas gdy niektóre Tworzywa sztuczne na bazie bio, takie jak PHA, zostały dopuszczone do użytku w USA., w UE należy rozważyć kilka kwestii regulacyjnych w odniesieniu do nowych materiałów lub nowych zastosowań dla istniejących materiałów
konkurencja
produkcja PLA nadal rośnie i we wrześniu 2019 r.Total-Corbion PLA, spółka joint venture między firmą Total I producentem składników specjalnych Corbion, otworzyła swój zakład tworzyw sztucznych na bazie bio PLA w Rayong w Tajlandii. Zakład jest drugim co do wielkości zakładem produkcji tworzyw sztucznych na świecie produkującym 75 000 ton rocznie. Corbion nadal ocenia produkcję PLA z surowców biomasowych drugiej generacji.,
tymczasem w grudniu 2019 roku japońska firma chemiczna Kaneka zakończyła prace nad zakładem produkcji biodegradowalnych tworzyw sztucznych o zdolności produkcyjnej 5000 ton rocznie PHBH (podobne właściwości do PP i PE). Dołączają do innych firm zajmujących się komercyjną produkcją PHA, w tym Danimer Scientific i Newlight Technologies, które wykorzystują odpowiednio rzepak i CO2 jako główne surowce.
gdzie indziej, w październiku 2019 r., główny użytkownik tworzyw sztucznych FMCG, Nestlé zaprezentował Instytut Badań nad opakowaniami, aby pomóc w rozwoju „zrównoważonych” materiałów, w tym materiałów biologicznych.,
co nas czeka?
wzrost nowych tworzyw sztucznych na bazie bio jest nieco pokrzepiający, choć nadal wiele trzeba zrobić, aby zmniejszyć naszą zależność od tworzyw sztucznych ogólnie. Zachęcające jest postrzeganie rozwoju i Inwestycji w tym sektorze jako czynnika w dużej mierze napędzanego presją konsumentów. Ewolucja bio-tworzyw sztucznych i ich zdolność do biodegradacji do ich środowiska ma potencjał, aby uniknąć niektórych wad, które obecnie istnieją dla tego wszechstronnego i wszechobecnego materiału.