Präsident Biden forderte kürzlich mehr Biomaterialien . Ich bin nicht überrascht. Er weiß, dass durch die Nutzung fossiler Brennstoffe mehr Kohlendioxid in die Luft gelangt, das sich „da oben“ ansammelt, um die Erde zu isolieren, damit sie wärmer wird. Das ist kein Glaube oder Magie, sondern Wärmeübertragung, die wir verstehen sollten. Es ist auch nicht politisch. Die Regeln der Wissenschaft gelten für alle.
Kohlendioxid ist ein Kohlenstoffatom plus zwei Sauerstoffatome, das Gas, das wir und alle Tiere ausatmen. Es ist das Gas, das kohlensäurehaltigen Getränken Sprudel verleiht, und es ist sehr gut wasserlöslich, wie wir beim Betrachten einer Sodastream-Maschine sehen können. Es ist das Gas, das zählt, nicht das Kohlenstoffelement, wie es häufig und irreführend verwendet wird. Es gibt Meinungsverschiedenheiten darüber, wohin es geht und wie schnell die Erwärmung erfolgt, aber der Prozess ist nicht umstritten, außer unter Wunderkundigen, die Angst vor allem haben, was die Wissenschaft tut (einschließlich Kunststoffe). Wenn Sie das immer noch verblüfft, lesen Sie meine einfache Chemie-Kolumne in dieser Veröffentlichung.
Biden sieht die Wähler besorgt über das Wetter und ist sich bewusst, dass steigende Erdtemperaturen uns in den kommenden Jahren Zeit, Komfort und Geld kosten werden. Er kann sich nicht auf den weniger populären Nachfragerückgang konzentrieren, der auch kommen könnte, weil er weniger beliebt ist. Aber ich kann nicht zustimmen, dass Biomaterialien – Materialien pflanzlichen Ursprungs, die gezüchtet und somit erneuert werden können – die Antwort sind. Zunächst einmal wird bei der Herstellung eines jeden Materials neben seiner chemischen Basis viel Energie verbraucht. Stellen Sie sich das Schmelzen von Glas vor, um eine Flasche herzustellen, oder das Bewegen der riesigen Wassermenge, die zur Herstellung von Papier benötigt wird, was die Freude der Umweltschützer ist.
Die Kosten spielen immer eine Rolle
Zweitens spielen die Kosten immer eine Rolle, und wir kennen die Kosten der Landwirtschaft sowie der Energieerzeugung. Wenn ich sehe, dass Biomaterialien weniger Energie verbrauchen – einschließlich ihrer Landwirtschaft und Abfallentsorgung – und zu angemessenen Kosten für ihre Arbeit verfügbar sind, unterschreibe ich. Einfach nur „Bio“ mag Investoren und sogar Nutzer anziehen, aber ich bin Wissenschaftler und muss Zahlen sehen.
Die Welt wurde geteilt in Pflanzenfresser, die Pflanzen fressen, und Fleischfresser, die Pflanzenfresser fressen, lange bevor es Menschen gab – unser Erfolg kann darauf zurückgeführt werden, dass wir Allesfresser sind, also müssen wir uns nicht gegenseitig essen. Wir können Plastik nicht verdauen, aber wir können eine große Vielfalt an pflanzlichen und tierischen Stoffen verdauen, auch ohne Farmen und Feuer. Die Dinosaurier hatten diese Teilung, die sowohl durch das Studium von Fossilien als auch durch die „Jurassic Park“-Filme berühmt wurde, aber das Ergebnis – ihr Aussterben – hatte ungewöhnliche und (wir glauben) einzigartige Ursachen.
Von Kühen und Menschen
Pflanzen können uns über das Essen hinaus dienen, und hier kommen die Kühe ins Spiel. Huftiere, einige Nagetiere (Hasen) und viele Käfer fressen seit Jahrtausenden Pflanzen und wandeln sie in Energie und Körpergewebe um. Unser Verdauungssystem stellt sich nicht sehr gut um, aber die Kühe tun es durch Fermentation. Das Internet kann Ihnen sagen, wie es geht, aber es funktioniert bei uns nicht, und die Kühe müssen einen Großteil ihrer Wachzeit kauen, eine Lösung, die für Menschen weder sehr ansprechend noch funktionell ist.
Aber wir können es chemisch machen und landwirtschaftliche Abfälle wie Bagasse (ausgepresstes Zuckerrohr), Maisstängel und Maiskolben und Stroh verarbeiten – keine Konkurrenz mit Nahrung für Land und hoffentlich niedrigere Kosten für alle. Als ich meine eigene Chem Engineering-Abteilung fragte, sagten sie, die Umwandlungsrate der Kuh sei zu langsam. Aber Kühe arbeiten bei Kuhkörpertemperatur, die wir in einem chemischen Prozess viel höher (schneller) steuern können. Ich vermute, dass bereits viel Laborforschung betrieben wurde, aber ich habe (noch) nicht viel in der Öffentlichkeit gehört. Ich kenne mich natürlich mit chemischem Recycling aus, habe aber immer an der Energiewirtschaftlichkeit gezweifelt, weil Sammlung/Trennung erforderlich ist und Atom-Atom-Bindungen aufgebrochen werden müssen (weniger bei Pyrolysesystemen). Frage an Biopolymer-Unternehmen und unsere Fachverbände: Können wir zu praktikablen Kosten besser sein als die Kühe?
Biokunststoffe sind extrudierbar und formbar
Wie auch immer sie hergestellt werden, Biokunststoffe werden extrudierbar und formbar sein, da dies die Ausrüstung da draußen ist. Polymere wie PLA und PHA haben bereits bekannte Betriebsbedingungen und Additive zur Verbesserung der Eigenschaften. „Bio“ umfasst aber auch herkömmliche Polymere aus pflanzlichen Quellen wie PP und PE aus Mais oder Zucker. Ich habe eine besondere Beziehung zu Bio-Nylon 11, da ich ein Jahr lang in Argentinien mit der Materialquelle Rizinusbohnen gearbeitet habe. Der biologische Ursprung der 11-Kohlenstoff-Kette garantiert keinen geringeren Brennstoffbedarf, und die extreme Toxizität der Bohnen wirkt sich auf die Kosten aus, einschließlich Anbau und Abfallentsorgung.
Ein Großteil der Extrusion muss anerkannten Standards entsprechen, die normalerweise von der Region abhängen, und viele andere Orte folgen den US-amerikanischen, britischen und europäischen Modellen. Sie müssen diese möglicherweise einhalten, insbesondere wenn Sie Rohre herstellen oder Draht beschichten. Außerdem erfordern einige Prozesse spezielle Materialien, wie z. B. Außenbelichtung (Schwarz, Additiv oder UV-Transparenz) oder Papierbeschichtung (geringeres Molekulargewicht und weniger Bedarf an physikalischer Festigkeit). Es bleibt abzuwarten, wie stark sich das aktuelle Pro-Bio-Prinzip auf die Kosten auswirken wird.
Nicht alle Biokunststoffe sind gleich, da nicht alle Menschen gleich sind. Wir müssen wissen, was wir brauchen und wie wir es messen können, und den Glauben ablehnen, dass Material alles ist, was den populären Appell unterstützt, Erdöl zum Bösewicht zu machen . Es ist nicht einfach – versuchen Sie, einen Pflanzenfresser davon zu überzeugen, Fleisch zu essen, oder umgekehrt.
Beim Recycling sind einige Kunststoffe aus biologischem Anbau chemisch die gleichen wie die, die wir heute verwenden, und können zusammen recycelt werden. Es gibt Zusätze, um Eigenschaften wiederzugewinnen, sodass Recycling nicht zu minderer Qualität führen muss (schwammige Worte, Bedarfszahlen). Hier erwarte ich weitere Fortschritte. Screening-Technologie kann fast alles bereinigen. Das populäre Bild ist entfossilisieren (Öl ist schlecht), aber nicht immer entplastifizieren.
Kunststoff spart Energie
Kunststoffe sparen Energie, ohne die Nachfrage einzuschränken, indem sie alle Autos leichter machen, einschließlich Elektrofahrzeuge, die immer noch Kraftstoff zur Stromerzeugung benötigen. Keine Magie. Weniger Luftverschmutzung in Städten bedeutet aber nicht weniger Energie. Menschen zu bewegen ist wichtig für die Kohlendioxidreduzierung, aber auch Heizung, Kühlung und Beleuchtung. Das Material macht nur 50 bis 75 % unserer Herstellungskosten aus, und auch für andere Materialien wird Energie benötigt, beispielsweise für die Wärme zum Schmelzen von Glas.
Es gibt viele Kostenzuschläge auf dem Weg zu den Endpreisen von extrudierten Produkten, die meistens an Industrie- und Handelsunternehmen verkauft werden, nicht an uns. Der Klimawandel ist real, und wir sollten uns darüber Sorgen machen, aber Kunststoffe sind nicht die Hauptursache, auch wenn sie auf fossilen Brennstoffen basieren. Tatsächlich tragen sie oft dazu bei, den Klimawandel zu verlangsamen, und sie sind keine Schadstoffe. All dies lässt mich über den Mythos der Toxizität von Kunststoffen nachdenken – das sind sie nicht – und der Wunsch nach Abbaubarkeit – einfach verschwinden. Aber das ist mehr Platz wert, als ich hier habe.
Über den Autor
Allan Griff ist ein erfahrener Extrusionsingenieur, der im technischen Dienst eines großen Harzlieferanten begann und nun viele Jahre lang selbstständig als Berater, Sachverständiger in Rechtsfällen und insbesondere als Ausbilder über Webinare und Seminare, beide öffentlich, tätig ist und intern, und jetzt in seiner virtuellen Version. Er schrieb Plastics Extrusion Technology , das erste praktische Extrusionsbuch in den Vereinigten Staaten, sowie das Plastics Extrusion Operating Manual, das fast jedes Jahr aktualisiert wird und neben Englisch auch auf Spanisch und Französisch erhältlich ist. Erfahren Sie mehr auf seiner Websitewww.griffex.comoder senden Sie ihm eine E-Mail an[email protected].
In naher Zukunft oder vielleicht jemals sind keine Live-Seminare geplant, da sein virtuelles audiovisuelles Seminar noch besser ist als live, sagt Griff. Keine Reisen, kein Warten auf Live-Termine, dieselben PowerPoint-Folien, aber mit Audio-Erklärungen und einer schriftlichen Anleitung. Sehen Sie in Ihrem eigenen Tempo zu; Die Gruppenteilnahme wird zu einem einheitlichen Preis angeboten, einschließlich des Rechts, Fragen zu stellen und ausführliche Antworten per E-Mail zu erhalten. Rufen Sie 301/758-7788 an oder senden Sie eine E-Mail [email protected] für weitere Informationen.
