Es wird nicht lange dauern, bis alle unsere Kunststoffe aus Pflanzen statt aus Öl stammen
Seit mehr als einem Jahrzehnt sind Biokunststoffe im Wesentlichen ein riesiges Laborexperiment. Kunststoffe aus Pflanzen sind vielversprechend, da der größte Teil des heute auf dem Markt befindlichen Verbraucherkunststoffs aus Erdöl gewonnen wird — das wir viel lieber im Boden behalten würden. Einige Biokunststoffe wurden sogar in Müllsäcke, Flaschen und Strohhalme umgewandelt, die von jedem Unternehmen oder jeder Person, die sie sucht, gekauft werden können. Dennoch stammen laut Lux Research nur 2% der weltweit 300 Millionen Tonnen Kunststoffproduktion aus Pflanzen.
Aber jetzt sinken die Preise für Biokunststoffe auf das Niveau herkömmlicher Kunststoffe, und die Hersteller sind endlich bereit, Erdöl gegen Pflanzen auszutauschen. Das Ergebnis ist, dass der größte Teil der erwarteten Verdoppelung (pdf) der globalen Kunststoffproduktion in den nächsten 20 Jahren aus Pflanzen stammen könnte.
“ Multinationale Unternehmen sind jetzt der Haupttreiber bei der Vermarktung biobasierter Produkte „, schreibt Victor Oh, Analyst für Biomaterialien bei Lux Research per E-Mail. Im September, Der Möbelriese Ikea kündigte an, auf „erneuerbare“ umzusteigen, biobasierte Materialien;“ es plant, sein erstes Proof-of-Concept-Biokunststoffprodukt im nächsten Jahr in Partnerschaft mit dem chemischen Raffinierer Neste auf den Markt zu bringen. Das Verpackungsunternehmen TetraPak wird bis Ende 2016 100 Millionen seiner ersten vollständig biologisch hergestellten Kartons, Tetra Rex, auf den Markt bringen, um schließlich alle seine Produkte zu 100% erneuerbar zu machen. Die Coca-Cola Company kündigte eine 100% Biokunststoffversion ihrer „PlantBottle“ an, nachdem sie seit 2009 35 Milliarden Flaschen mit einem 30% biobasierten Kunststoff hergestellt hatte.
Der Preis macht alles möglich, sagt Mike Hamilton, CEO von Renmatix, einem Entwickler von Biomasse-Alternativen zu Erdöl. Die Kosten für einige Biokunststoffe der nächsten Generation sind jetzt sogar mit denen aus Öl vergleichbar – ein Meilenstein, den Renmatix selbst beim heutigen Ölpreis von rund 50 US—Dollar pro Barrel erreichen kann (andere Unternehmen haben angegeben, dass ihre Gewinnschwelle näher bei 130 US-Dollar liegt, einem Preis, der zuletzt 2008 zu verzeichnen war). Ihre Technologie zieht Dollar von Schwergewichten aus fossilen Brennstoffen an: Renmatix hat kürzlich Verträge mit dem französischen Energieriesen Total und dem Chemieunternehmen BASF geschlossen, um mehr als eine Million Tonnen Bioraffineriekapazität für die Umwandlung von Bäumen in Kunststoffe und Kraftstoff zu reservieren. Renmatix sammelte auch $ 14 Millionen von Investoren unter der Leitung von Bill Gates für seine erste kommerzielle Bioraffinerie; Gates sagte, er sehe die Entwicklung dieser Infrastruktur als einen entscheidenden Teil der Bemühungen, den Industriesektor zu dekarbonisieren.
Der entscheidende Durchbruch für Biokunststoffe war die Technologie zur billigen Gewinnung von Zucker aus Zellulose-Biomasse geringer Qualität anstelle von Nahrungspflanzen. Biokunststoffe der ersten Generation in den 1990er Jahren verwendeten Mais, Zucker und andere Nahrungspflanzen als Rohstoffe. Der Prozess war teuer und erhöhte die Lebensmittelpreise, indem essbare Pflanzen umgeleitet wurden. Stattdessen suchten die Wissenschaftler nach einem neuen Ansatz mit minderwertiger, holziger Biomasse aus landwirtschaftlichen Rückständen, Baummüll und Gräsern. Diese Methode löst Zucker aus natürlichen Pflanzenpolymeren wie Cellulose und Lignin mit stark erhitztem und unter Druck stehendem Wasser auf und vermeidet Nahrungsmittelpflanzen vollständig. Das ist die Grundlage für die Technologie, die jetzt von Unternehmen wie Renmatix, Natureworks und Metabolix kommerzialisiert wird.
Aber es kann die 8% der globalen Ölproduktion, die jetzt für die Kunststoffherstellung aufgewendet werden, immer noch nicht nachhaltig ersetzen. Während Fruchtsaftabfälle, Abwasser, Algen, Kiefern und Stroh (pdf) vielversprechende Quellen für Biokunststoffe sind, hat niemand kommerzielle biobasierte Polymere auf globaler Ebene hergestellt.“Die Realität ist, dass dies heute nicht existiert“, schrieb Hamilton von Renmatix per E-Mail. „Wie schnell wir diese Basis und Menge an Materialien wachsen lassen können, verglichen mit dem schnellen Bevölkerungswachstum und der Intensität der Nachfrage nach Produkten, wird eine erhebliche Einschränkung sein.“
Die Suchbemühungen dürften in den nächsten Jahren dringlicher werden, da Märkte und Regierungen in den USA und Europa die Botschaft senden, dass es an der Zeit ist, mit dem Ausstieg aus konventionellem Kunststoff zu beginnen. Frankreich hat kürzlich nicht biologisch abbaubares Plastikbesteck, Teller und Tassen verboten. Mindestens zehn große US-Städte haben Zero-Waste-Ziele verabschiedet, und Verbote für Plastiktüten und anderen Abfall vervielfachen sich. Weltweit haben sich die Unternehmen der Pariser Klimaverhandlungen verpflichtet, neue industrielle Lieferketten unabhängig von fossilen Brennstoffen zu finden. Sobald die richtigen Materialien gefunden sind, sagen Forscher (pdf), könnten eines Tages mehr als 90% der heutigen Kunststoffe zu Biokunststoffen werden.