L повлекување за хемија хејсе преку Интернет
Во иднина, важните основни хемикалии повеќе нема да се произведуваат од масло, туку од претходно неискористени растителни компоненти. Германија станува глобален пионер во промовирање на биоекономијата - економија која се фокусира на растенијата како суровина.
Срцето на најголемата хемиска компанија во светот е со големина на тринаесет фудбалски игралишта. Сурова нафта, или поточно, суров бензин (нафта) тече низ нејзините вени: Во постројките за пукање на пареа во Лудвигсхафен, нафтата е поделена на нејзините основни хемиски супстанции на 840 ° C - главно во ароматични во форма на прстен и олефини со долг ланец. Скоро 90 проценти од сите хемиски производи се направени од овие основни хемикалии. Но, срцето на хемиско производство наскоро се заканува да победи побавно. „Врвот на суровата нафта ќе го видиме веќе во 2050 година“, вели менаџерот на БАСФ, Ханс Каст. Експертите проценуваат дека лесно достапните резерви на нафта познати денес ќе траат најмногу 70 години. „Нешто по намалувањето на обемот на производството, ќе има нова резерва на суровини“, вели Каст.
Предвидливиот недостиг на суровини и порастот на цената на нафтата ги принудува хемиските компании ширум светот да дејствуваат. Веќе планирате транзиција кон нови, овој пат обновливи извори на суровини - имено растенија, од чии компоненти може да се добијат потребните основни хемикалии. Овој пресврт на трендот се посакува и политички: Германија напредува да стане глобален пионер инвестирајќи значителни средства за оваа зелена хемија. Предизвик тука: Новите процеси мора да се исплатат и непречено да се вклопат во производствените правци засновани на нафта за максимален принос.
Во споредба со масивните постројки за пукање на пареа, малата фабрика на 15 километри северо-источно од Ремс изгледа скоро незабележлива. Но, она што се случува зад облогата на лимови од ниската зграда што започна со работа во декември, предизвикува ентузијазам кај политичарите и екологистите: Малата француска компанија Биоамбер е првата компанија во светот што произведува основна хемиска килибарна киселина не од сурова нафта, туку од обновлива суровина: растителен шеќер. Килибарна киселина е разноврсна суровина, таа е погодна за производство на широк спектар на производи, како што се спортска облека и фармерки што се водат, козметика, ролери за скејт, пластификатори и средства за одмрзнување.
Генетски оптимизираната цревна бактерија Ешерихија коли го претвора шеќерот во хемиски производ во гигантски мешави резервоари. Француските биоинженери исклучија три метаболички гени со цел да се подобри приносот на килибарна киселина кај микроорганизмите и да се потисне формирањето на нус-производи за нарушување - и со тоа да се направи биотехнолошкиот процес исто економичен како и петрохемискиот модел.
Французите сè уште го добиваат потребниот шеќер од пченичен и пченкарен скроб, кој се распаѓа на нивните шеќерни компоненти со употреба на ензими или хемиско-физички процеси. Но, бидејќи производството на хемикалии од обновливи суровини се натпреварува со производство на храна и шеќерот направен од растителен скроб е скоро исто толку скап како суровата нафта, во иднина сламата, тревата и дрвото - многу поевтините и големи количини на растителен отпад од шумарството и земјоделството - ќе станат суровина што пресушува замени. Пченкарни лисја и стебленца потоа може да се користат за создавање на хемиска вредност. Голем број на компании и истражувачки институти веќе работат со зголемен успех за разградување на целулозата, лигнинот и хемицелулозата од билки и стебла што е можно поефикасно во шеќер.
Конкурентите на Биоамбер исто така докажуваат колку сериозно се сметаат растенијата како добавувачи на суровини за производство на хемикалии во компаниите како алтернатива на суровата нафта. Јапонската компанија Mitsubishi Chemical Corp. и Аџиномото, како и белгискиот ДСМ и нејзиниот француски партнер Рокет го истражуваат индустриското производство на био-килибарна киселина во пилот-постројките. По Биоамбер, БАСФ го разви најдалеку биотехничкиот процес. Посебната карактеристика на процесот Лудвигшафен: Производствената бактерија "BASFia succiniciproducens", која биоинженерите ја изолираа од бубрегот на добитокот и исто така беше биотехнички надградена, не само што преработува шеќер од растителна биомаса. Исто така, има корист од суров глицерин, кој се произведува во големи количини како отпад во производството на биодизел.
Последните тестови за профитабилност во моментов се спроведуваат кај партнерот на БАСФ, Пурац во близина на Барселона, во пилот фабрика со годишен производствен капацитет од 4.000 тони. Кога ќе завршат во текот на летото, хемискиот гигант и неговиот партнер ќе одлучат дали да започнат големо производство на био-килибарна киселина во Монмело, Шпанија. Заедно, органските процеси од БАСФ и Биоамбер тогаш ќе испорачаа околу 20% од годишното светско производство од околу 30 000 тони килибарна киселина со еден удар. „Пазарниот потенцијал е многу поголем“, вели шефот на Биоамбер, Патрик Пиот, кој неодамна ја издаде лиценцата за зелена технологија на неговата компанија во Азија. Килибарната киселина може да се претвори во друга основна хемикалија - 1,4-бутанедиол - преку едноставна хемиска реакција. „Тоа е уште 1,3 милиони тони годишно пазар“, воодушевува живиот Французин.
Доволна причина Новозимс и WWF да побараат политичка поддршка: Со цел да се забрза промената на системот во зелена хемија, алијансата би сакала да види и други силни стимулации покрај сертификатите за СО2. Веднаш на врвот на списоците со желби на заштитниците: Компаниите треба да бидат финансиски поодговорни за штетите врз животната средина и климата што ги предизвикуваат. Покрај тоа, означувањето е наменето да ги сигнализира потрошувачите кога хемиски производ е произведен одржливо - и на тој начин да ја стимулира побарувачката за хемиски производи произведени на начин кој е еколошки. Шефот на Новозимес, Стин Риисгард, исто така, повикува на поголемо финансирање на истражувачки и пилот-постројки во кои се тестираат нови процеси на производство врз основа на био. Бидејќи: „Биомасата има потенцијал да ја замени суровата нафта, од производство на пластика до производство на биогорива“. Доколку има доволно политички ветер, Риисгард верува дека Европа може да има водечка улога во развојот на растителна хемија.
Изгледите за запирање на климатските промени со помош на зелена хемија и истовремено подобрување на економската моќ, всушност, ја направија политиката мотор на развојот. Веќе пет години расте нивната поддршка за процесите со кои растенијата во биообработките може прво економски да се распаднат во нивни компоненти, а потоа да се претворат во вредни материјали од бактерии, ензими и класична хемија со што е можно помалку остатоци. Германија зазема водечка улога во ова финансирање за истражување. На есен, тоа ќе биде првата земја во светот што ќе започне десетгодишна програма која има за цел да помогне во изградбата на „биоекономија“ - економија која се фокусира на постројките за суровини. Федералната министерка за истражување Анет Шаван го постави новиот курс на почетокот на годината на Зелената недела во Берлин: „Мораме подобро да го искористиме потенцијалот на растенијата и затоа да развиваме извонредност во истражувањето“. До 2015 година, планира да потроши повеќе од две милијарди евра за користење биотехнологија за справување со глобалните предизвици како што се климатските промени.
Биоекономијата е исто така на врвот на истражувачката агенда на Европската унија. Стотици милиони евра веќе се влеваат во проекти за биорефинирање и оптимизација на зелената хемија во тековната рамковна програма за истражување на ЕУ. Покрај тоа, на почетокот на март имаше најава од највисоко ниво, која се прославуваше како сензација во биотехнолошките компании: Хозе Мануел Баросо, ново потврдениот претседател на Европската комисија, изјави: „Заедно со ИТ, тоа е врвен приоритет на новата агенда за иновации во ЕУ да се изгради биоекономијата до 2020 година “.
Политичкиот ветер и финансирањето се важни затоа што досега само неколку биолошки засновани основни хемикалии за производство на пластика, како што се килибарна киселина или 1,3-пропанедиол, можат да се произведат по конкурентни цени. Добар дел од истражувањето е сè уште неопходен пред биотехничките процеси да ја постигнат истата ефикасност како и петрохемиските производи, кои се оптимизирани со децениска прецизна работа: Пред сè, треба да се најдат поефикасни методи за економски претворање на биомасата на растенијата во суровини, дрво и слама, кои претходно не беа оптимално употребливи, во главните компоненти на шеќерот (75 проценти) и лигнин (20 проценти) за разделување и понатамошна обработка. Понатаму, зелената хемија сè уште не успеа да се интегрира во хемиски постројки. Една од причините за ова е што органските растворувачи што се користат во петрохемиски производи ќе ги убијат бактериите и ќе ги уништат ензимите кои најдобро работат во вода. И додека хемиските реакции обично се одвиваат само на температура од неколку стотици степени, биолошките реакции се одвиваат на телесна температура. Тоа значи: хемиските компании ќе мора да инвестираат во целосно нови погони.
Она што политичарите во Европа го нарекуваат биоекономија одамна е тренд не само во стариот свет. Во САД се нарекува „Клиантек“. Уште во 2004 година, Министерството за енергетика на САД имаше интерфејси идентификувани во студијата „Хемикалии со додадена вредност од највисока вредност од биомаса“, на кои биотехнолошки произведени основни супстанции може да се внесат во синџирот на хемиска вредност. Резултат: Дванаесет основни хемикалии како оцетна киселина или пропилен можат да се произведат не само од нафта, туку и од растенија. Тоа не звучи многу. Меѓутоа, со помош на овие градежни блокови, сложените соединенија можат да се градат на сличен начин како и петрохемиските производи: од средства против рѓа и горива до текстил и пакување до бои и козметика, скоро секој производ за пазарот на крајниот потрошувач може да се произведе од нив.
Примерот за Бразил импресивно покажува колку органски суровини можат да бидат конкурентни и економски. Дури и денес, еден тон биоетанол направен од шеќерна трска чини само околу 360 долари - во споредба со 500 долари за еден тон сурова нафта. Хемиски компании како Dow Chemical и бразилскиот производител на пластика Бракем сакаат да ја користат оваа разлика во цените за производство на пластика. Етанолот, претходно познат како биогориво, може ефтино да се претвори во етилен и бутен - суровини за масовно произведен пластичен полиетилен. Во моментот, етиленот, најважната компонента на хемиската индустрија, скоро исклучиво се добива од нафтата во големите постројки за хидро кршење, но промените се веќе на повидок. Пред две години, Бракем ги претстави плановите за изградба на соодветна фабрика за биополимер со годишно производство од 200 000 тони. Заедничкото вложување меѓу бразилскиот производител на етанол Кристалсев и Дау Хемикал планира да произведува 350.000 тони биоетилен годишно од 2011 година наваму.
Измерени во однос на 66 милиони тони полиетилен што се произведува годишно врз основа на нафта и има светски обрт од околу 66 милијарди американски долари, овие димензии се само почеток. Според човекот од БАСФ, Каст, сепак, дефинитивно станува збор за значителна додадена вредност за пазарот во развој, кој досега се залагаше за економично производство на горива за биоетанол. Експертите гледаат најголеми можности да се работи на производство на биотехничко хемиско производство на економски план секаде каде што се градат нови производствени погони и каде органските суровини се особено ефтини заради ниските трошоци за плати, како што е во земјите во подем во Бразил или поради високата достапност на суровини. Но, исто така, во Европа и САД голем број хемиски компании веќе тестираат био-базирани методи на производство. Заедничкото вложување на хемиската компанија Дупонт и одделот Даниско Genencor како и процесорот пченка Tate & Lyle BioProducts ја произведуваат претходно петрохемиски произведената основна хемикалија 1,3-пропанедиол од пченкарен скроб. Ова првенствено се користи за производство на биополиестер политриметилен терефтална киселина, која се пренесува во текстилни влакна, на пример.
Само кога обработката на непрехранбена биомаса, како што е дрво или слама од биообработувалиштата, е зрела и економична за околу 20 до 30 години, хемиската индустрија ќе очекува растенијата да играат посилна улога како хемиска суровина - под услов пазарните цени и достапноста да бидат соодветни. За таа цел, компаниите сакаат да продолжат со биотехнолошките истражувања. Вили де Гриф од европската асоцијација за биотехнолошка индустрија ЕуропаБио го гледа на сличен начин: „Сите чекаат на големиот тресок со кој започнува биоекономијата. Но, тоа нема да се случи“. Наместо револуција, експертите очекуваат бавна „биологизација“ на индустријата.
Во меѓувреме, политичарите продолжуваат да работат на нивната визија за градење биоекономија што е можно побрзо и создавање нови системи за поттик кои имаат за цел да ја засладат одржливата хемиска конверзија на обновливи суровини за компаниите. Како дел од иницијативата на ЕУ, која има за цел да воспостави „био-базирани производи“ како водечки пазар, сега се дискутира за воведување на био-печат за одржливо производство на хемикалија, на пример, за био-базирани пластики или биоразградливи лубриканти. Идејата: Слично на органската храна што цвета, органската ознака за зелена пластика треба да оправда доплата до двапати поголема од пазарната цена и да биде поддржана од еколошки свесни потрошувачи: уште еден дел од сложувалката на патот кон позелена хемија. (бсц)