Tester vid tyska nova-Institute visar att dryckesflaskor i den sockerbaserade bioplasten PEF (polyetylenfuranoat), som utvecklats av nederländska kemiföretaget Avantium, har bättre mekaniska egenskaper, effektivare barriärförmåga och orsakar betydligt mindre koldioxidutsläpp än motsvarande flaskor av oljebaserad PET.
Inom ramen för det europeiska PEFerence-projektet har nova-Institute genomfört en sakkunnigt granskad livscykelanalys (LCA) av Avantiums PEF-applikationer i form av 250 ml och 500 ml dryckesflaskor. Studien visar bland annat att användning av 100 procent förnybart kol i PEF istället för fossilt kol i samma produkter, tillverkade av PET, resulterar i betydande minskningar av utsläppen av växthusgaser (GHG).
Vid nova-Institutes LCA utvärderades PEF och jämfördes med PET i 16 olika effektkategorier, vilka täckte alla relevanta livscykelstadier från vaggan till graven. Den jämförande analysen visade exempelvis att PEF-flaskor, förutom minskning av CO2-utsläpp med 33 procent jämfört med PET, även resulterar i 45 procent lägre ändlig resursförbrukning av fossila bränslen och minskar trycket på abiotiska resurser (mineraler och metaller) med 47 procent tack vare de mekaniska egenskaperna hos PEF.
Enligt nova-Institute innebär detta sammantaget en fördel för PEF jämfört med PET, eftersom klimatförändringar och resursanvändning är bland de mest relevanta miljöpåverkande kategorier i den nuvarande politiska agendan och kriterier som driver övergången från fossilt till förnybart kol.
Livscykelanalysen visade också att PEF har 60 procent högre styrka än PET, vilket möjliggör produktion av lättviktsprodukter utan avkall på mekaniska egenskaper. Flaskor i PEF klarar också temperaturer som är 12oC högre vid varmfyllning och de har längre hyllivslängd än PET-flaskor tack vare sina barriäregenskaper.
Vi har tidigare skrivit om Avantium och deras egenutvecklade YXY-teknologi (läs HÄR), där man på katalytisk väg omvandlar växtbaserat socker till bioplasten PEF. Enligt Avantium är PEF-plasten speciellt lämplig för tillverkning av biologiskt nedbrytbara dryckesflaskor. Flaskorna kan tillverkas antingen till 100 procent av PEF eller ingå i multilayerapplikationer tillsammans med andra plastsorter, exempelvis PET.
PEF kan också användas som barriärmaterial i fiberbaserade flaskor, som exempelvis är fallet med Carlsbergs uppmärksammade ”Green Fiber Bottle”, där PEF används som inre barriär i en av prototyperna (läs HÄR).
Huvudbyggstenen i PEF är FDCA (2,5-furandikarboxylsyra) som kan tillverkas av sockerarter (fruktos) från exempelvis vete, majs och sockerbetor. Vid tillverkningen av PEF polymeriseras FDCA med växtbaserad monoetylenglykol (MEG) vilket resulterar i en 100 procent växtbaserad PEF-polymer.
Enligt Avantium kan PEF, när tillverkningsprocessen är fullt tekniskt utvecklad, även tillverkas av cellulosa och därmed använda sig av avfallsströmmar från jord- och skogsbruk. Vid sin nuvarande produktionsprocess använder sig Avantium av stärkelse från vete, som odlats i Europa.
Avantium har sedan tidigare startat pilottillverkning av bland annat dryckesflaskor i sitt helt biobaserade förpackningsmaterial och företaget har nu startat byggandet av världens första kommersiella anläggning för tillverkning av PEF-byggstenen FDCA. Fabriken uppförs i nederländska Delfzijl och ska, när den beräknas stå färdiga under år 2024, kunna producera 5.000 ton FDCA om året.
Här finns några intressanta grafer från nova-Institutes jämförande livscykelanalys: (Klicka i graferna för större bild)
