Marktstudie über kohlendioxid-basierte Polymere – Technologien, Polymere und Produzenten

Das nova-Institut präsentiert eine einzigartige Marktstudie über die Nutzung von Kohlendioxid (CO₂) als chemischer Ausgangsstoff für eine Vielzahl von Polymeren. Dabei umfasst die Studie alle relevanten Technologien, Polymere, Entwickler und Produzenten aus diesem wachsenden Industriezweig mit hohem ökonomischem sowie ökologischem Potenzial. Darüber hinaus zeigt die Studie, dass bereits jetzt mehr als 160.000 Tonnen CO₂-basierte Polymere auf dem Markt sind.

English version: http://news.bio-based.eu/trend-report-on-carbon-dioxide-based-polymers-technologies-polymers-and-producers/

Die Nutzung von Kohlendioxid (CO₂) mit Hilfe erneuerbarer Energien ist für viele noch immer ein Novum, obwohl in den letzten Jahren zahlreiche neue Anwendungsbereiche und Geschäftsfelder entstanden sind. Aktuell konzentrieren sich die meisten Studien und Investitionen im Bereich der CO₂-Nutzung vor allem auf Kraftstoffe. Jedoch wird bei dieser eher konservativen Sichtweise das große Potenzial von CO₂ als erneuerbarer und nachhaltiger Kohlenstofflieferant für die chemische Industrie der Zukunft übersehen.
Da Kohlenstoff sowohl in der organischen Chemie als auch in der Polymerproduktion ein Schlüsselmolekül ist, können diese Industriezweige nicht ohne auskommen. Angesichts dieser Einschränkung ist eine erneuerbare Alternative zu fossilen Rohstoffen unverzichtbar. Aus CO₂ lassen sich zahlreiche wertvolle Chemikalien und insbesondere Polymere auf unterschiedliche Weise herstellen. Der Verwendungszweck von Kohlenstoff reicht dabei von der direkten chemischen oder biochemischen Synthese bis hin zur indirekten Nutzung von CO₂-basierten Zwischenprodukten und Basischemikalien.

Das nova-Institut veröffentlichte im März 2018 die weltweit erste technologische Studie zu diesem Thema: „Carbon dioxide (CO₂) as a chemical feedstock for polymers – technologies, polymers, developers and producers” die nun umfassend aktualisiert wurde. Dabei untersucht die Studie, welche Polymere unter technologischen Gesichtspunkten aus CO₂ hergestellt werden können. Zudem gibt sie einen Überblick über die bereits aus CO₂ entwickelten Polymere, von welchen Unternehmen diese produziert und vermarktet werden. Darüber hinaus wird in der Studie ausführlich auf die verschiedenen Möglichkeiten der Herstellung von CO₂-basierten Basischemikalien und Polymeren eingegangen.

Zum Beispiel zeigt der Report, wie chemisch-katalytische Verfahren eingesetzt werden, um Chemikalien wie aromatische phosgenfreie Polycarbonate (PC) oder aliphatische Polycarbonate (APC), Polypropylencarbonat (PPC), Polyethylencarbonat (PEC), Polylimonencarbonat (PLimC) oder Polyurethane (PUR) herzustellen, die dann mit CO₂-basierten Polyolen synthetisiert werden können. Außerdem werden in der Studie biotechnologische Ansätze für die CO₂-Nutzung erläutert. So wird z. B. gezeigt, wie sich aus CO₂ oder CO₂-reichem Synthesegas (meist beinhaltet dieses Kohlenmonoxid (CO), CO₂ und Wasserstoff (H₂)) durch die Fermentation mit Mikroorganismen (wie z. B. Bakterien, Algen oder Cyanobakterien) chemische Bausteine wie Milchsäure oder Bernsteinsäure herstellen lassen. Aus diesen beiden Bausteinen lassen sich wiederum Polymere wie Polymilchsäure (PLA) oder Polybutylensuccinat (PBS) herstellen. Zusätzlich werden im Report Polyhydroxyalkanoate (PHAs) behandelt. Mit Polyhydroxyalkanoaten (PHAs) werden Polymere bezeichnet, die ohne Zwischenbausteine direkt durch die Fermentation von CO₂ gewonnen werden können.

Ebenfalls werden elektrochemische Pfade zur CO₂-Nutzung wie z. B. der von Monoethylenglykol (MEG), der für die Herstellung von Polyethylenterephthalat (PET) verwendet wird, in der Studie aufgezeigt. Darüber hinaus wird die Verwendung von CO2-basiertem Methanol als Ausgangsstoff für einen alternativen Weg zur Herstellung von Olefinen, über ein bereits etabliertes Verfahren (das „Methanol to Olefin (MTO)“-Verfahren), thematisiert. Ein enormes Potenzial liegt auch im so genannten „Blue Crude“-Ölsubstitut, das über eine Fischer-Tropsch-Synthese aus Synthesegas hergestellt werden kann. Dieses Verfahren verfolgt das Ziel, Rohöl in einer Raffinerie zur Herstellung konventioneller Kraftstoffe, Chemikalien und Polymere als Drop-Ins auf Basis eines nachwachsenden Kohlenstoffeinsatzes direkt zu ersetzen.

Demonstrationsanalagen sowie erste kommerziell genutzte Produktionsanlagen für CO₂-basierte Polymere sind bereits in Betrieb. In diesen Anlagen wird CO₂ entweder direkt als Baustein für Polymere oder indirekt in Kombination mit anderen, nicht aus CO₂ gewonnenen Monomeren, eingesetzt, um eine große Bandbreite an Kunststoffen mit maßgeschneiderten Eigenschaften zu erhalten.

Die Marktstudie des nova-Institutes beschreibt mindestens 30 Unternehmen aus Asien, Europa und Nordamerika, die bereits an einer Vielzahl von CO₂-basierten Polymeren und Kunststoffen arbeiten. Demnach gehen die Experten davon aus, dass sich bereits mehr als insgesamt 160.000 Tonnen CO₂-basierter Polymere auf dem Markt befinden.

Der aktualisierte Marktreport „Kohlendioxid (CO₂) als chemischer Rohstoff für Polymere – Technologien, Polymere, Entwickler und Produzenten“ wurde von Achim Raschka, Pia Skoczinski, Jan Ravenstijn und Michael Carus verfasst und ist für 1.000 € unter www.bio-based.eu/reports erhältlich. Diese Studie vermittelt Ihnen umfangreiches Wissen über einen völlig neuen und wachsenden Industriezweig mit hoher ökonomischer und ökologischer Relevanz. Um sich einen ersten Eindruck vom Inhalt des Berichts zu machen, können Sie kostenlos eine Vorschau auf den gesamten Bericht hier herunterladen: http://bio-based.eu/download/?did=166097&file=0

Pressemitteilung als PDF: 19-02-28 PM Marktstudie zu CO2-Nutzung

Source: nova-Institut GmbH, Pressemitteilung, 2019-02-28.