Wie schneidet PEF im Hinblick auf die biologische Abbaubarkeit und seinen ökologischen Fußabdruck ab?

Poly(ethylen-2,5-furandicarboxylat) (PEF) wird aus erneuerbaren biobasierten Rohstoffen gewonnen, darunter Zucker aus landwirtschaftlichen Nutzpflanzen wie Mais, Zuckerrohr und anderen pflanzlichen Materialien. Dieser biobasierte Ursprung macht PEF zu einem potenziell nachhaltigeren Material im Vergleich zu herkömmlichen Kunststoffen wie PET, die aus fossilen Brennstoffen gewonnen werden. Im Hinblick auf die biologische Abbaubarkeit wird erwartet, dass PEF unter bestimmten Bedingungen im Vergleich zu herkömmlichen Kunststoffen bessere Abbaueigenschaften aufweist. Es wird angenommen, dass die chemische Struktur des Materials, die auf Furandicarboxylat (FDC)-Einheiten basiert, einen effizienteren Abbau in natürlichen Umgebungen ermöglicht. Die tatsächliche biologische Abbaubarkeit von PEF unter realen Bedingungen (z. B. in Meeres- und Landumgebungen) erfordert jedoch umfangreichere Untersuchungen. Aktuelle Studien deuten darauf hin, dass PEF unter industriellen Kompostierungsbedingungen möglicherweise anfälliger für den biologischen Abbau ist, sein Verhalten in offenen Umgebungen (z. B. Ozeane oder Mülldeponien) jedoch noch untersucht wird. Es wird erwartet, dass PEF schneller abgebaut werden könnte als PET, dessen Abbau mehrere Jahrhunderte dauern kann.

Die Herstellung von PEF hat mehrere Vorteile, wenn es darum geht, den gesamten ökologischen Fußabdruck zu reduzieren. Da PEF aus biobasierten Monomeren synthetisiert wird, hat sein Produktionsprozess das Potenzial, die Abhängigkeit von erdölbasierten Rohstoffen zu verringern, die einen erheblichen Beitrag zur Umweltverschmutzung und zum Klimawandel leisten. Biobasierte Rohstoffe binden in der Regel während ihrer Wachstumsphase Kohlenstoff, wodurch ein Teil der Kohlenstoffemissionen, die während des PEF-Herstellungsprozesses entstehen, ausgeglichen werden kann. Daher wird erwartet, dass der CO2-Fußabdruck von PEF geringer ist als der von PET, das aus fossil gewonnenem Ethylenglykol und Terephthalsäure hergestellt wird. Studien deuten darauf hin, dass der Einsatz erneuerbarer Ressourcen bei der PEF-Produktion die Treibhausgasemissionen senken und möglicherweise zu nachhaltigeren Materialkreisläufen beitragen könnte. Die Auswirkungen auf die Umwelt hängen jedoch von Faktoren wie den landwirtschaftlichen Praktiken zur Beschaffung von Rohstoffen ab, einschließlich Landnutzung, Wasserverbrauch und der energieintensiven Natur des Polymerisationsprozesses. Diese Elemente können die Nettoumweltvorteile von PEF beeinflussen, insbesondere in der großtechnischen Industrieproduktion.

Einer der größten Umweltvorteile von PEF ist seine Möglichkeit, ähnlich wie PET recycelt zu werden. Recyclingsysteme für PEF befinden sich noch in der Anfangsphase, es wird jedoch erwartet, dass PEF zumindest in den frühen Phasen der Einführung über die bestehende PET-Recycling-Infrastruktur verarbeitet werden könnte. Weitere Untersuchungen zur Kompatibilität von PEF mit aktuellen Recyclingsystemen und die Entwicklung spezieller Recyclingtechnologien werden für die Verwirklichung einer Kreislaufwirtschaft für dieses Material von entscheidender Bedeutung sein. Zusätzlich zu seiner Recyclingfähigkeit bietet PEF einen zusätzlichen Vorteil durch seine biologische Abbaubarkeit am Ende seines Lebenszyklus. Im Gegensatz zu PET, das sich über längere Zeiträume auf Mülldeponien und in der Meeresumwelt ansammeln kann, birgt PEF möglicherweise ein geringeres Risiko einer langfristigen Umweltverschmutzung, insbesondere in Situationen, in denen ein Recycling nicht möglich ist. Obwohl der biologische Abbauprozess von PEF noch nicht vollständig definiert ist, dürfte er im Vergleich zu herkömmlichen Kunststoffen, die über längere Zeiträume in der Umwelt verbleiben, umweltfreundlicher sein. Da PEF aus erneuerbaren Pflanzenquellen gewonnen wird, sind seine Umweltauswirkungen während des Abbaus möglicherweise weniger schädlich, was möglicherweise zu weniger Mikroplastikproblemen im Vergleich zu Kunststoffen auf fossiler Basis führt.