Die Entwicklung pflanzlicher und erneuerbarer Alternativen zu Erdölderivaten ist eine große Anstrengung beim Übergang von einer fossilen Wirtschaft zu einer ökologischeren und nachhaltigeren Wirtschaft.
Das Hindernis auf diesem Weg ist die Integration neuer Technologien in bereits bestehende industrielle Systeme, eine Integration, die Risiken birgt (offensichtlich von vielen nicht wert, eingegangen zu werden), hauptsächlich in Verbindung mit Massenproduktion und Vermarktung.
Neue Forschungsergebnisse, die in Energy and Environmental Science, einer Gruppe des Great Lakes Bioenergy Research Center und der University of Madison, Wisconsin, veröffentlicht wurden, haben ein effizientes und kostengünstiges Verfahren zur Herstellung von HMF, Hydroxymethylfurfural, einer pflanzlichen Verbindung, beschrieben, die für die Entwicklung von entscheidend ist eine erneuerbare Wirtschaft.
Das Verfahren ist einfach und mit der industriellen Infrastruktur kompatibel, die mit der Herstellung von Maissirup verbunden ist, einem natürlichen Süßstoff, der in vielen Lebensmitteln (sogar in Coca-Cola) verwendet wird.
„Wir haben diese Technologie in aktuelle industrielle Prozesse integriert, um das Anfangsrisiko zu reduzieren und das Anfangskapital zu senken, das für den großtechnischen Einsatz erforderlich ist“,
Ali Hussain Motagamwala, der das Projekt leitete.
HMF kann zur Herstellung einer Vielzahl von Materialien und Brennstoffen verwendet werden: ist die Grundlage des heutigen Polyethylenterephthalats (PET), des gängigen Kunststoffs, der zur Herstellung von Mineralwasserflaschen oder anderen Verpackungen verwendet wird: Seine Verwendung würde zur Verbreitung von vollständig biologisch abbaubaren Biokunststoffen führen.
Die Frage der Kosten
Der Einsatz von HMF wird derzeit bis zum einfachen Einsatz in einem Produktionsprozess durch seine hohen Produktionskosten gebremst: Bio-Kunststoffe sind teurer als die entsprechenden aus Erdöl gewonnenen Materialien.
Es besteht eine starke Nachfrage nach nachhaltigen Alternativen. Die Frage an dieser Stelle lautet: Wie wettbewerbsfähig können sie im Vergleich zu Erdölprodukten sein, und wie können wir ihnen dabei helfen, wettbewerbsfähig zu bleiben?
HMF hat ein enormes Potenzial, und seine Herstellung mithilfe der Fructose-Industriekette ist eine entscheidende Herausforderung.
Wie der Prozess funktioniert
Das Problem der biologischen Abbaubarkeit von Kunststoffen ergibt sich aus den Stoffen, die die „Mischung“ bilden: Lösungsmittel, die schließlich die Materialien imprägnieren und sich nach Gebrauch nicht mehr in der Umwelt auflösen. Das vom Team des Great Lakes Bioenergy Research Center entwickelte Verfahren löst das Problem, indem es ein einfaches Produkt verwendet, das nur aus Wasser und Aceton hergestellt wird: Der so erhaltene Kunststoff ist fest, aber nach Gebrauch leicht "trennbar".
Die Forscher machten eine wirtschaftliche Schätzung der Nachhaltigkeit des Prozesses: Bei einem Mindestpreis von rund 1650 € pro Tonne ergibt sich eine wirtschaftliche Rendite von 25%, ein Prozentsatz, der auch die mögliche Rentabilität einer Investition in diesem Sektor zeigt.
Das ist noch nicht alles: Das gleiche Verfahren kann auch auf Glukose und Biomasse angewendet werden, die sogar billiger und häufiger als Fruktose sind. Diese Entwicklung ist jedoch mit einer zweiten Anwendungsphase verbunden, die eine Anpassung der Infrastruktur erfordert.
