PEF hoạt động như thế nào về khả năng phân hủy sinh học và dấu chân môi trường của nó?

Poly (ethylene 2,5-furandicarboxylate) (PEF) có nguồn gốc từ nguyên liệu sinh học có thể tái tạo, bao gồm đường có nguồn gốc từ cây nông nghiệp như ngô, mía và các nguyên liệu có nguồn gốc thực vật khác. Nguồn gốc sinh học này định vị PEF là vật liệu có khả năng bền vững hơn so với các loại nhựa truyền thống như PET, có nguồn gốc từ nhiên liệu hóa thạch. Về khả năng phân hủy sinh học, PEF dự kiến ​​sẽ thể hiện đặc tính phân hủy vượt trội so với nhựa thông thường trong các điều kiện cụ thể. Cấu trúc hóa học của vật liệu, dựa trên các đơn vị furan dicarboxylate (FDC), được cho là cho phép phân hủy hiệu quả hơn trong môi trường tự nhiên. Tuy nhiên, khả năng phân hủy sinh học thực tế của PEF trong điều kiện thực tế (như môi trường biển và trên cạn) đòi hỏi phải nghiên cứu sâu rộng hơn. Các nghiên cứu hiện tại cho thấy rằng mặc dù PEF có thể dễ bị phân hủy sinh học hơn trong điều kiện ủ phân công nghiệp nhưng hoạt động của nó trong môi trường mở (ví dụ: đại dương hoặc bãi chôn lấp) vẫn đang được nghiên cứu. Người ta dự đoán rằng PEF có thể phân hủy nhanh hơn PET, có thể mất vài thế kỷ để phân hủy.

Việc sản xuất PEF có một số lợi thế khi giảm tác động đến môi trường tổng thể. Do PEF được tổng hợp từ các monome có nguồn gốc sinh học nên quy trình sản xuất của nó có khả năng giảm sự phụ thuộc vào nguyên liệu thô từ dầu mỏ, nguyên nhân góp phần đáng kể gây ô nhiễm môi trường và biến đổi khí hậu. Nguyên liệu thô sinh học thường thu giữ carbon trong giai đoạn tăng trưởng của chúng, điều này có thể bù đắp một phần lượng khí thải carbon tạo ra trong quá trình sản xuất PEF. Do đó, lượng khí thải carbon của PEF dự kiến ​​sẽ thấp hơn so với PET, được làm từ ethylene glycol và axit terephthalic có nguồn gốc từ hóa thạch. Các nghiên cứu chỉ ra rằng việc sử dụng các nguồn tài nguyên tái tạo trong sản xuất PEF có thể làm giảm lượng khí thải nhà kính, có khả năng góp phần tạo ra chu trình vật liệu bền vững hơn. Tuy nhiên, tác động môi trường phụ thuộc vào các yếu tố như hoạt động nông nghiệp được sử dụng để tìm nguồn nguyên liệu thô, bao gồm việc sử dụng đất, tiêu thụ nước và tính chất tiêu tốn nhiều năng lượng của quá trình trùng hợp. Những yếu tố này có thể ảnh hưởng đến lợi ích môi trường ròng của PEF, đặc biệt là trong sản xuất công nghiệp quy mô lớn.

Một trong những lợi ích môi trường chính của PEF là khả năng tái chế, tương tự như PET. Hệ thống tái chế PEF vẫn đang ở giai đoạn đầu, nhưng người ta dự đoán rằng PEF có thể được xử lý thông qua cơ sở hạ tầng tái chế PET hiện có, ít nhất là trong giai đoạn đầu áp dụng. Nghiên cứu sâu hơn về khả năng tương thích của PEF với các hệ thống tái chế hiện tại và phát triển các công nghệ tái chế chuyên dụng sẽ rất quan trọng để đạt được nền kinh tế tuần hoàn cho vật liệu này. Ngoài khả năng tái chế, khả năng phân hủy sinh học của PEF ở cuối vòng đời còn mang lại một lợi thế bổ sung. Không giống như PET, có thể tích tụ trong các bãi chôn lấp và môi trường biển trong thời gian dài, PEF có thể có nguy cơ ô nhiễm môi trường lâu dài thấp hơn, đặc biệt là trong những trường hợp không thể tái chế. Quá trình phân hủy sinh học đối với PEF, mặc dù chưa được xác định đầy đủ, nhưng được cho là sẽ lành tính hơn với môi trường so với nhựa truyền thống vốn tồn tại trong môi trường trong thời gian dài. Vì PEF có nguồn gốc từ các nguồn thực vật tái tạo nên tác động môi trường của nó trong quá trình suy thoái có thể ít gây hại hơn, có khả năng dẫn đến ít lo ngại về vi nhựa hơn so với nhựa làm từ hóa thạch.