Bioplastid - bioenergybaltic

bioenergybaltic.ee
  • No tags were found...

Bioplastid - bioenergybaltic

BioplastidPühajärve1.10.2007Allan Nurk


Bioplast = biolagunev plastBio-based polymerbiodegradablekriteeriumid ebaselged• (Modifitseeritud)biopolümeerid,või segudnendestTärklisTselluloosPHA (PHB) (tärklis)KitiinValkjahjah/eijahjahjah/ei• Sünteesitudpolümeerid milletoormeks on(osaliselt)biomassPLA (tärklis jt. suhkrud) jahPolüamiidid (õli) ei (jah)Polüuretaanid (õli) ei/jah+ Kombinatsioonidtavaplastidega


Tüüpiline bioplastiprojekt• Algatataksepõllumajanduslikest huvidestlähtuvaltBioplastide “edulood”• Toitudes riiklikest toetustestareneb kulupõhiselt• Lõpuks ei suudeta leida õigetturunišši IP müüakse


Bioplastide SWOT analüüsNõrkused• Kõrge omahind• Omahind piirab turgu• Väike turg pärsibtootearendustja hoiab omahinna kõrgelOhud• Toormeks on enamasti justbiomassi tehnoloogiliseltkõige koormatumadfraktsioonid (tärklis,kvaliteetne tselluloos, õlid)• Bioenergeetika kasutab justsamu toormeid ja tõstabseega nende hinda• Lisaks konkurents toidu jasöödagaJa ikkagi, aastatel 2000-2006 on tootmismahud pidevalt tõusnud!Seda tänu toetustele ja seadustele. Aga millised bioplastid selletulemusena siis õitsevad?


Looduslike biopolümeeride modifitseerimine jakasutamine (1)• Tärklis+ polüoolid (+HCl) = termoplast+ PVAÜle ½ kogu bioplastistmoodustavad termoplastse tärklisesegud(tootmise maht suureneb, tärklise %väheneb)


Looduslike biopolümeeride modifitseerimineja kasutamine (2)• Tärklis (2)Tuntuim tootja Euroopas, Novamont (Itaalia)2X…..uued plastisegud sisaldavad üha enam sünteetilisi biolagunevaidkomponente, näiteks PCLaastal 1999 ca 8000 tplaanitud summaarne toodang 2007 ca 40000 t ?Tärklise hind turul tõuseb - iga tootearendusega väheneb tärklise sisaldus segusja biolagundatavusUSA - Teinnovations Inc. Plastarch Material


Looduslike biopolümeeride modifitseerimineja kasutamine (3)+NaOH,CS 2= ViskoosTsellofaan (1908)TselluloosKunstsiid:RayonModalTselluloos (tri)atsetaat (1905)Tselluloos nitraat (1855,1884)KitiinPuuvill, lina, kanep,…


Looduslike biopolümeeride modifitseerimineja kasutamine (4)• PHA (nt. PHB, PHBV) ~16$/kgscl-PHAmcl-PHA4-5 süsinikku, PHBV 6 ja enam süsinikkuKõvad ja rabedadpehmed ja elastsedCHCl 3,atsetoon jt.Laialdased kasutusvõimalused meditsiinisluukruvidest südameklappide jaravimimplantaatideniICI/Zeneca bakteridMonsanto bakterid/GMO Biopolkuni 2004, GMO-taimed?Metabolix bakterid/GMOalates 2001Tärklis/glükoos alkaanid, rasvhapped“mitte-sarnased” C-allikad “sarnased”


Looduslike biopolümeeride modifitseerimineja kasutamine (5)• PHA (2)Poolt• Eestis on tegeletud PHA- produtsentide uurimise jaselektsiooniga• Idee oli – kasvuseoseline , “sarnaste” süsinikualikatebaasil toodetav PHA Weroli rasvhapete (nn. happeõli)baasil.Vastu• Projekt alles laboratoorses faasis. Praeguseks poleametlikku projekti veel olemaski .Seega puudub kodumaine läbitöötatud tehnoloogia.


Osalise bio-päritoluga polümeerid• PLA(NB! Nagu kõigil biopolümeeridel,ka siin soovitav enantiomeerne puhtus (L -,D-)PGAPCLPHB3-OHpiimhape on tänaseks odav, polümeer kallisCargill ja (Dow) NatureWorks LLC.Toray Industries Inc., Hycail, Galactic2-0H


Osalise bio-päritoluga polümeerid (2)• PU (polüuretaanid)Äärmiselt lai võimalike omaduste spekter – vahtudest duroplastideniPolüool bioloogilist päritolu, diisotsüanaat sünteetiline.Traditsiooniline toore on olnud riitsinusõli. Teised taimeõlid vajavadpolüooli tekitamiseks epoksüdeerimist ja järgnevat ringi avamist.Polümeer segatakse tihti täitekiuga, näiteks lina ja kanepikiud.(Epoksüdeeritud rasvhapped on võimalik ka bioestritega kopolümeriseerida– nt Novamont’ i uued plastid.)


Osalise bio-päritoluga polümeerid (3)• PU (2)2003 aastast on olnud idee (U.Mäeorg) teha PU-plaste ka Weroli rapsiõlist.(algmaterjal europrojekti CSG 15/NF0513 materjalidest)e p o x i d e sa l c o h o l sr a p e s e e de p o x i d a t i o nr a p e s e e dr i n g o p e n i n gr a p e s e e d2 s t e p se p o x i d e sa l c o h o l sR A P E S E E D F E E D S T O C Ka l c o h o l sa l c o h o l sKomposiidi moodustamiseks oli algul mõeldud e p o x id a t io n lina, hiljem kanepe u p h o r b i ar i n g o p e n i n ge u p h o r b i ar in g o p e n in ge u p h o r b i a1 s t e p 2 s t e p sa l c o h o l sOskusteave üldkujul olemas, kuid vajab juriidilis-patentloogilist analüüsiL o w h y d r o x y la t e dH ig h h y d r o x y la t e dE U P H O R B I A F E E D S T O C KS c h e m e 1E U P H O R B I A F E E D S T O C KPuudulik projektsus - õiget äriplaani tehtud oleSeega, eestimaine reaalne tehnoloogiline väljatöötlus puudub.(Ka vastavad ettevõtted EU-s hääbuvad enamasti pärasttoetuste lõppemist. Oskusteave müüakse maha, tootminerajatakse Aasiasse jmt.)


Osalise bio-päritoluga polümeerid (4)• PA (polüamiidid)Peptiid-Dikarboksüülhapped bio-pärtoluga,diamiinid sünteetilisedRiitsinusõliPA11 (Rilsan)Nailonid


[Bioplast versus biolagunev plast]intriig või mäng• Kuna kõik bioplastid on tunduvalt kallimad kuitavaplastid, siis on selles hinnas ka tootmiseenergiavajadus (loe nafta)nafta ~ energia ~ rahaSeega bioplastid ei säästa.• Plastikut on võimalik retsükleerida (praegu kuni 20%).• Alternatiivina vajatakse just (bio)lagunevat plasti.(nt. põllumajandus/merendus, hügieen, sõjavägi)“?-lagunev, biolagunev, täielikult biolagunev, …”


Lihtsaim strateegia plastimüüjale:kokkusegamine ja hämamine• Plast on tihti segu erinevatest polümeeridest,täiteainetest, plastifikaatoritest/modifikaatoritestja stabilisaatoritest.• Saadud segu nimetatakse parima renomeegakomponendi (tihti koguselt minoorne) kaudu.“ööbikukeele-vorst”• Lagundatavuse näitamiseks piisab plastistobjekti erosioonist ja (näivast) kadumisest.


Tendentsid• Segud järjest liitsemad• Biokomponendi osa pidevalt vähenenud• (Bio) degraderitavuse annavad vastavadnaftakeemial põhinevad polümeerid• Seoses pettumusega biodiislis otsitakserapsiõlile väljundeid, kiiresti kasvabkomposiitides epoksüdeeritud r.h. kasutamine• Tagasi keemiasse: PEIT (isosorbiidiga), amiidid• Ettevõtete konsolideerumine


EnnustusKui Eestisse rajataks bioplasti-tehas, siis see• sobitamaks omahinda, turu vajadusi jatoetuste saamise võimalusi, hakkaks tootmaplasti mis koosneks peamiselt biolagunevastsünteetikast ja vähesest lisatavastbiokomponendist• ja on majanduslikel kaalutlustel sunnitudselleks kasutama välismaist odavamat tooret• ning kolib peatselt odavama tööjõuga maale.

More magazines by this user
Similar magazines