Sera gazı emisyonlarının ana bileşeni olan karbondioksitin (CO2) polimerlere dönüştürülmesinin mevcut durumu ve gelecekteki potansiyeli nedir?
Büyük sorunlar büyük fikirleri gerektirir. Geniş açılı çevresel bakış açısından en büyük zorluklardan biri, sera gazı (GHG) emisyonlarının %76’sını oluşturan karbondioksit konusunda ne yapılacağını bulmaktır. Mevcut yöntemler arasında önleme, örneğin daha fazla ağaç yetiştirme ve elektrikli araçlar gibi düşük emisyonlu araçların kullanımının artırılması yer alıyor. Diğer bir yöntem ise karbon yakalamadır.
Peki ya karbondioksitten faydalı bir şey yapılabiliyorsa ve ya bu şey polimerse?
Ambalaj, tekstil, otomotiv ve inşaat gibi son kullanım endüstrilerinden önemli talep gören karbondioksit bazlı polimerler pazarına ilişkin yeni bir raporun odak noktası da bu. Yeni bir Fact MR çalışmasına göre , 2022’de 2,28 milyar dolar olan pazarın değerinin, 2033’te 6,94 milyar dolara ulaşacağı ve bu dönemde %10,9’luk bir yıllık bileşik büyüme oranıyla büyüyeceği tahmin ediliyor.
Raporun ayrıntılarına dalmadan önce, sürdürülebilirlik uzmanı, SPRING genel müdürü Robert Lilienfeld’in yorumunu aldık . Lilienfeld , “Tanımı gereği fosil yakıtlar, atmosferdeki karbondioksiti yakalayan bitki kalıntılarından üretiliyor” diye açıklıyor. “Basınç ve biyolojik bozunma onu ham petrole dönüştürdü. Dolayısıyla doğrudan karbondioksitten üretilen plastikler teorik olarak anlamlı olabilir.
“Ancak bu konuda bilime dayalı bir karar vermeden önce yanıtlanması gereken iki temel soru var: “Karbon yakalama ve polimerizasyon ile fosil yakıt ekstraksiyonu ve polimerizasyon arasındaki yaşam döngüsü analizi nedir? “İkincisi, CO2 yakalamanın çevredeki sera gazı emisyonlarının genel olarak azaltılması üzerinde ne gibi bir etkisi olacak?” Lilienfeld’in nihai kararı mı? “Açıkçası bilimin ve ekonominin CO2 polimerizasyonu kavramını destekleyeceğini beklemiyorum” diyor.
Karbondioksit Polimerlerinin Dünü, Bugünü ve Geleceği
Fact MR‘a göre pazar son on yılda çok gelişti. Daha önce araştırma ve geliştirme çabaları, hammadde olarak karbondioksiti kullanarak uygulanabilir polimerizasyon yöntemleri oluşturmaya odaklanmıştı. Bunun temel amacı fosil yakıtlara olan bağımlılığı azaltmaktı. Başlangıçta teknolojik zorluklar ve CO2 bazlı ürünlerin yüksek üretim maliyetleri nedeniyle sınırlı ticari uygulamalar vardı. Ancak artan çevresel kaygılar ve düzenleyici baskılar, sürdürülebilir alternatiflere olan ilgiyi artırdı ve bu da araştırmaya yatırımın artmasına yol açtı.
Ambalaj Haline Getirilen CO2 Polimerleri
Ambalajlama, işlevselliği korurken sürdürülebilirliği geliştirebilen CO2 bazlı polimerler için önemli bir uygulamadır.
İlginç bir şekilde rapor, 2022’de değeri 1,44 milyar dolar olan ve 2023 ile 2033 arasında %11,6’lık bir yıllık bileşik büyüme oranıyla büyüyen polikarbonatları (PC) bu pazarda ilgilenilen bir polimer örneği olarak seçti. Haziran 2023’teki bu haberi de dikkate değer bir gelişme olarak tanımladı: Avantium ve SCGC, CO2 bazlı polimerleri pilot aşamaya ilerletmek için bir anlaşma yaptığını duyurdu. Açıklamaya göre , kolaylaştırıcı Avantium’un yenilikçi teknoloji platformu Volta Technology’dir.
“Teknoloji, CO2’yi yüksek değerli ürünlere ve glikolik asit dahil kimyasal yapı taşlarına dönüştürmek için elektrokimyayı kullanıyor. Avantium, glikolik asidi laktik asitle birleştirerek değerli özelliklere sahip karbon negatif bir polimer olan polilaktik-ko-glikolik asit (PLGA) üretebilir: oksijene ve neme karşı mükemmel bir bariyere sahiptir, iyi mekanik özelliklere sahiptir, geri dönüştürülebilir ve hem evde gübrelenebilir ve denizde parçalanabilir. Bu, PLGA’yı bozunmayan, fosil bazlı polimerlere göre daha sürdürülebilir ve uygun maliyetli bir alternatif haline getiriyor.
“Son olarak, CO2’yi polihidroksialkanoatlar (PHA) biyopolimerlerine dönüştürmek için enzimler kullanan ilgi çekici BioCO2-Trapping projesi var.
