Plastik Ramah Lingkungan: PE dan PET Berbasis Bio

Didorong oleh tujuan ganda pengendalian polusi plastik global dan tujuan "dual karbon", plastik berbasis bio menjadi arah penting untuk menggantikan plastik berbasis fosil tradisional. Plastik tradisional menggunakan sumber daya fosil seperti minyak dan gas alam sebagai bahan baku, yang tidak hanya memperburuk konsumsi energi fosil, tetapi juga menyebabkan beban lingkungan yang serius karena karakteristiknya yang sulit terurai.

Plastik berbasis bio menggunakan biomassa sebagai bahan baku dan diubah menjadi bahan polimer melalui bioteknologi, menunjukkan potensi besar dalam mengurangi jejak karbon dan dampak lingkungan. Di antaranya, polietilena berbasis bio (PE) dan polietilena tereftalat berbasis bio (PET), sebagai versi hijau yang ditingkatkan dari plastik tradisional, telah mencapai produksi skala besar dan aplikasi luas, menjadi produk acuan di bidang bahan berbasis bio.

Polietilena berbasis bio (PE) adalah salah satu plastik berbasis bio yang paling matang secara teknologi dan tersedia secara komersial. Berbeda dengan PE berbasis fosil tradisional, bahan baku PE berbasis bio berasal dari sumber daya biomassa yang dapat diperbarui seperti tebu, jagung, dan singkong.

Proses produksinya pertama-tama mengubah gula dalam biomassa menjadi etanol melalui fermentasi mikroba, kemudian menghasilkan monomer etilena melalui reaksi dehidrasi, dan akhirnya membentuk resin polietilena melalui reaksi polimerisasi. Ambil contoh "green PE" dari Braskem Brasil.

Ini menggunakan etanol tebu sebagai bahan baku. Setiap ton PE berbasis bio yang diproduksi dapat mengurangi emisi karbon dioksida sebanyak 2,1 ton, yang setara dengan penyerapan karbon dari penanaman 3 pohon.

Dari segi performa, PE berbasis bio hampir sama persis dengan PE tradisional. Ia memiliki fleksibilitas yang sangat baik, ketahanan kimia, dan kemampuan proses. Ia dapat dibuat menjadi film, kantong kemasan, film pertanian, pipa, dan produk lainnya melalui proses konvensional seperti blow molding, injection molding, dan ekstrusi. Di bidang kemasan, film PE berbasis bio telah digunakan dalam kemasan makanan, kantong ekspres, dan skenario lainnya.

Film-film ini tidak hanya memenuhi persyaratan fungsional seperti penyegelan dan tahan lembab, tetapi juga mengurangi ketergantungan pada sumber daya fosil melalui inovasi bahan baku; di bidang pertanian, film pertanian PE berbasis bio dapat mengurangi polusi dari sisa film di ladang dan mencapai daur ulang dengan sistem daur ulang yang sesuai.

Polietilena tereftalat berbasis bio (PET berbasis bio) adalah jenis plastik tradisional berbasis bio lainnya dengan prospek komersial yang luas. PET tradisional dipolimerisasi oleh asam tereftalat (PTA) dan etilen glikol (EG), di mana etilen glikol menyumbang sekitar 30% dari total bahan baku. PET berbasis bio sebagian atau sepenuhnya berbasis bio dengan menggantikan etilen glikol dengan bahan baku yang berasal dari biomassa.

Teknologi utama saat ini menggunakan biomassa seperti tebu dan jagung sebagai titik awal, menghasilkan etanol melalui fermentasi, dan kemudian mengubahnya menjadi etilen glikol berbasis bio melalui oksidasi, hidrogenasi, dan proses lainnya, serta dipolimerisasi dengan PTA tradisional untuk membentuk PET berbasis bio.

PET "sebagian berbasis bio" ini hampir sama dengan PET tradisional dalam hal performa, mempertahankan kekuatan mekanik yang sangat baik, transparansi, dan ketahanan kimia, sehingga dapat langsung kompatibel dengan peralatan produksi PET yang ada dan sistem daur ulang.

Di bidang kemasan minuman, perusahaan seperti Coca-Cola dan Danone telah meluncurkan botol minuman PET yang mengandung 30% bahan baku berbasis bio, yang tidak hanya memenuhi standar keamanan kontak makanan, tetapi juga mengurangi emisi karbon sekitar 1/3; di bidang tekstil, serat PET berbasis bio digunakan untuk membuat pakaian dan produk tekstil rumah. Tidak hanya terasa sama seperti poliester tradisional, tetapi juga dapat meningkatkan nilai tambah lingkungan produk melalui pelacakan bahan baku.

Nilai inti dari PE dan PET berbasis bio terletak pada "siklus karbon hijau". Jejak karbon plastik berbasis fosil tradisional berlangsung sepanjang siklus hidupnya: penambangan bahan baku fosil melepaskan gas rumah kaca, proses pengolahan mengonsumsi banyak energi, dan pembakaran setelah pembuangan akan mengeluarkan karbon dioksida. Bahan baku plastik berbasis bio berasal dari biomassa yang diperbaiki oleh fotosintesis, yang menyerap karbon dioksida selama proses pertumbuhannya.

Emisi karbon selama proses produksi berkurang 30%-80% dibandingkan dengan proses tradisional, membentuk siklus yang baik dari "biomassa menyerap karbon - bahan menyimpan karbon - degradasi/daur ulang setelah pembuangan", secara signifikan mengurangi dampak negatif perubahan iklim.

​
Saat ini, PE dan PET berbasis bio telah memasuki tahap pengembangan skala besar. Kapasitas produksi PE berbasis bio global terutama terkonsentrasi di negara-negara dengan sumber daya pertanian yang melimpah seperti Brasil dan Amerika Serikat, dengan kapasitas produksi tahunan lebih dari satu juta ton; PET berbasis bio berkembang pesat di Asia dan Eropa. Perusahaan-perusahaan China telah mencapai industrialisasi etilen glikol berbasis bio melalui terobosan teknologi, mendorong aplikasi PET berbasis bio di bidang kemasan dan tekstil.

Namun, bidang ini masih menghadapi berbagai tantangan: dari segi pasokan bahan baku, bahan baku biomassa sangat dipengaruhi oleh iklim dan wilayah, dan pasokan skala besar membutuhkan pembentukan sistem penanaman dan penyimpanan pertanian yang stabil; dari segi biaya, proses produksi monomer berbasis bio kompleks, dan harga saat ini masih lebih tinggi dibandingkan bahan baku berbasis fosil, bergantung pada subsidi kebijakan dan inovasi teknologi untuk mengurangi biaya; dari segi sistem daur ulang, plastik berbasis bio memiliki struktur kimia yang mirip dengan plastik tradisional, dan teknologi "daur ulang kimia" perlu ditingkatkan untuk menghindari pencampuran ke dalam sistem daur ulang tradisional yang dapat memengaruhi kualitas produk daur ulang.

Perlu dicatat bahwa plastik berbasis bio ≠ plastik yang dapat terurai. Sifat berbasis bio dari PE dan PET berbasis bio hanya tercermin dalam sumber bahan baku. Struktur kimianya konsisten dengan PE dan PET tradisional. Mereka juga sulit terurai di lingkungan alami dan perlu masuk ke sistem daur ulang melalui daur ulang mekanis, daur ulang kimia, dan metode lainnya.

Pemisahan sifat ini mengharuskan konsumen dan industri untuk memahami dengan jelas bahwa nilai lingkungan plastik berbasis bio terletak pada pengurangan ketergantungan fosil dan emisi karbon, bukan pada penyelesaian masalah degradasi limbah plastik, dan perlu dipromosikan secara terkoordinasi dengan pembangunan sistem klasifikasi dan daur ulang sampah.

Dengan kemajuan bioteknologi dan peningkatan kebijakan rendah karbon, PE dan PET berbasis bio bergerak dari "konsep hijau" menuju "kebutuhan industri yang mendesak".

Di masa depan, melalui pengeditan gen untuk mengoptimalkan hasil bahan baku biomassa, mengembangkan teknologi katalitik yang efisien untuk mengurangi konsumsi energi konversi, dan membangun model kolaborasi rantai industri penuh "penanaman biomassa - produksi bahan - daur ulang dan regenerasi", plastik tradisional berbasis bio akan mencapai penggantian skala besar plastik berbasis fosil di bidang kemasan, tekstil, pertanian, dan lainnya, memberikan kekuatan inti untuk pembangunan berkelanjutan industri plastik global.

Platform kami menghubungkan ratusan pemasok bahan kimia China yang terverifikasi dengan pembeli di seluruh dunia, mempromosikan transaksi yang transparan, peluang bisnis yang lebih baik, dan kemitraan bernilai tinggi. Apakah Anda mencari komoditas massal, bahan kimia khusus, atau layanan pengadaan yang disesuaikan, TDD-Global dapat dipercaya sebagai pilihan pertama Anda.