новые химические технологии
АНАЛИТИЧЕСКИЙ ПОРТАЛ ХИМИЧЕСКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
ПОИСК    

НА ГЛАВНУЮ 

СОДЕРЖАНИЕ:

НАУКА и ТЕХНОЛОГИИ

Базовая химия и нефтехимия

Продукты оргсинтеза ............

Альтернативные топлива, энергетика ...........................

Полимеры ...........................

ТЕНДЕНЦИИ РЫНКА

Мнения, оценки ...................

Законы и практика ...............

Отраслевая статистика .........

ЭКОЛОГИЯ

Промышленная безопасность

Экоиндустрия .......................

Рециклинг ............................

СОТРУДНИЧЕСТВО

Для авторов .........................

Реклама на сайте ................

Контакты .............................

Справочная .........................

Партнеры ............................

СОБЫТИЯ ОТРАСЛИ

Прошедшие мероприятия .....

Будущие мероприятия ...........

ТЕНДЕРЫ

ОБЗОРЫ РЫНКОВ

Исследование рынка кукурузных отрубей в России
Исследование рынка кукурузного зародыша в России
Исследование рынка кукурузного глютена в России
Исследование рынка тканого геотекстиля в России
Исследование рынка геокомпозитных материалов в России
Исследование рынка геомембран в России
Исследование рынка геосеток в России
Исследование рынка георешеток в России
Исследование рынка геотканей в России
Исследование рынка надувных бассейнов в России

>> Все отчеты

ОТЧЕТЫ ПО ТЕМАМ

Базовая химия и нефтехимия
Продукты оргсинтеза
Синтетические смолы и ЛКМ
Нефтепереработка
Минеральные удобрения
Полимеры и синтетические каучуки
Продукция из пластмасс
Биохимия
Автохимия и автокосметика
Смежная продукция
Исследования «Ad Hoc»
Строительство
In English
  Экспорт статей (rss)

Экоиндустрия

БИОПОЛИМЕРЫ: из специального продукта в экономически значимый товар


Получение и применение биополимеров становится все более предпочтительным по мере роста цен на нефть и другие виды нефтехимического сырья. Какова же нынешняя ситуация на этом рынке и его перспективы развития?


Примерно 98% мирового объема полимерных материалов производится из ископаемого сырья – нефти, газа, продуктов переработки угля. Рано или поздно эти запасы закончатся. Во всяком случае, по официальным данным запасов нефти в России хватит еще на 22 года, в Казахстане – на 40 лет. Ну а другие страны, не столь богатые природными ресурсами, уже сейчас вынуждены думать о своем будущем. Поэтому рост цен на нефть и газ – это объективная реальность. Помимо истощения запасов энергоносителей необходимость в изменении структуры ресурсов энергопотребления диктуется весьма тревожными климатическими изменениями, явно связанными с деятельностью человека и растущим загрязнением природной среды. Концепция устойчивого развития предполагает ведение таких форм хозяйствования, при которых необходимо умерить темпы потребления невозобновляемых видов сырья, сохранив их для будущих поколений, и активно осваивать ресурсо- и энергосберегающие технологии, а также рециклинг материалов. В свете этого в мире все большее значение приобретают экологичные материалы, получаемые из возобновляемого сырья, источником которого служит биомасса растений. Биополимеры представляют собой продукты синтеза на основе сахара, крахмала, целлюлозы, лигнина и растительных масел. По имеющимся расчетам в течение жизненного цикла биополимеров (от получения до полного перегнивания на свалке или сжигания в качестве топлива) образуется значительно меньше углекислого газа, чем у пластиков из нефтехимического сырья. Производство полимеров на основе растительного сырья – это путь сбережения энергии. Например, в сравнении с полиэтиленом при производстве каждой тонны биопластика экономится от 12 до 40 ГДж энергозатрат. Это и понятно, нефть необходимо добыть, переместить к месту переработки, далее следует процессы разгонки, крекинга, получения мономеров, синтез полимеров и все это достаточно энергозатратные стадии, в отличие от процесса получения биопластика, например, из кукурузного крахмала с применением процесса ферментации. Кроме того, биоразлагаемые пластики из натурального сырья облегчают проблему, захоронения, компостирования пластиковых отходов, в частности тарных материалов, имеющих весьма короткий жизненный цикл и составляющих значительную часть твердых бытовых отходов. Наконец, развитие «зеленых» технологий способствует развитию агропромышленного комплекса. Все это служит основаниям для бурного роста интереса в мире к биополимерам и биотопливу. В США распространено выражение «thinking outside the oil barrel» – думать за пределами нефтяного барреля, для русского уха привычнее «вне нефтяной трубы».
Потребности мирового рынка во всевозможных полимерных материалах и изделиях из них продолжают быстро расти, особенно это касается Китая, Индии и других стран Юго-Восточной Азии. В Европе спрос на пластики растет более медленными темпами, там идет в основном структурная перестройка элементов производства полимеров и изделий из них. На рисунке 1 представлена диаграмма изменения объема производства полимеров в Германии, Европейском Союзе и в мире. Как мы видим, рост производства и потребления в Европе не столь велик, как в целом в мире. По некоторым прогнозам объем мирового производства полимеров вырастет со 180 до 258 млн. т за период 2005-2010 гг. Таким образом, практически пропорционально увеличатся объемы полимерных отходов, только часть которых поступает на вторичную переработку, а в основном они скапливаются на полигонах захоронения или несанкционированных свалках (по обочинам дорог, в оврагах и на берегах рек). Согласно прогнозу доля биополимеров за тот же период вырастет с полутора процентов до 4,8%, в абсолютных цифрах с 4 до 12,5 млн. т. Свою оценку также проводила компания Toyota. Японцы полагают, что в связи с ростом интереса к возобновляемым источникам сырья к 2020 г. уже четверть мирового рынка пластмасс будет приходиться на биопластики, а это около 30 млн. т.


Рис. 1. Прогноз поста потребления пластмасс.

О большом интересе к биополимерам свидетельствует, например то, что быстрыми темпами (буквально по гиперболе) растет число патентов в сфере получения и технологии переработки биополимеров, рис. 2.


 

Рис. 2. Биополимеры: взлет патентной активности.

Здесь необходимо отметить, что производство биополимеров сопряжено преодолением некоторых присущих им отрицательных качеств. Например, хрупкость характерна для изделий из целлюлозы и полигидроксибутилата; плохая термопластичность и влагочувствительность свойственна полимерам на базе крахмала. Но, тем не менее, развитие науки и технологии в этой области идет быстрыми темпами. Биополимеры и композиты на их основе уже превратились из специального продукта в экономически значимый товар, который становится все более привлекательными и доступным. Этому способствуют агропромышленная интеграция, прогресс в биотехнологии, генной инженерии и селекции, а также рост производственных мощностей. Все факторы, влияющие на рынок биополимеров, представлены в таблице 1.

Таблица 1. Факторы, влияющие на рынок биополимеров.

 

Технологические

Достижения в области молекулярной биологии, способах ферментации, генной инженерии и селекции растений
Прогресс в области создания композитов и компаундирования
Реализация крупномасштабных, экономических проектов
Осуществление «органического» рециклинга вместо механического
ЭкономическиеРост стоимости природных ресурсов
Увеличение затрат на утилизацию отходов
Повышение конкурентоспособности биополимеров за счет пошлин, взимаемых с загрязнителей окружающей среды
ПолитическиеНормативно-законодательные акты
Государственная и региональная поддержка
СоциальныеЛояльное восприятие биополимеров обществом
Экологическая просвещенность потребителей

Особую популярность приобрели термопласты, композиты и пленочные материалы на основе крахмала, целлюлозы, эфиров целлюлозы, например, давно известен целлофан. Одними из наиболее перспективных заменителей традиционных пластмасс становятся поли-α-гидроксипропионаты – иначе говоря полимеры молочной кислоты, полилактаты (ПЛ). Мономером для производства ПЛ служит молочная кислота, которую получают ферментацией углеводов (глюкозы, сахарозы, лактозы) или неочищенного сырья (крахмала, патоки или молочной сыворотки) с помощью бактерий типа Lactobacillus, Pediococcus, Lactococcus и Streptococcus, а также некоторых грибковых штаммов типа Rhizopus Oryzae. Синтез ПЛ из молочной кислоты может проходить методами объемной поликонденсации или через получение лактида, и последующей его полимеризации с раскрытием цикла. Последний метод более предпочтителен, поскольку позволяет получать высокомолекулярный полилактат. Приемлемые механические, барьерные и эстетико-гигиенические свойства полилактата позволяют использовать его в качестве пищевого тарного материала, практически не уступающего по качеству полиэтилентерефталату.
Разлагаемые пластики из растительного сырья идут на изготовление пленочной, пористой и многослойной упаковки пищевых и косметических изделий, а также для производства всевозможных товаров длительного пользования, автодеталей, корпусов сотовых телефонов, и даже применяются для инкапсулирования и доставки некоторых лекарственных форм.
Мировым лидером в производстве полилактатов (140 тыс. т/год) является компания Cargill Dow, г. Блэйр штата Небраска, США. Из полилактатов производят различные изделия: одноразовую посуду, обертку для конфет, пленочные материалы, упаковку типа блистерной, продукцию из вспененного материала, табл. 2. Пленочные материалы из биопластиков используют для мульчирования, так как они тут же в почве и перегнивают.

Таблица 2. Примеры практического использования полилактатов.

Материал/процесс

Конечные продукты
Нетканые материалы, волокнаСредства личной гигиены, защитная одежда, фильтровальные материалы
Ориентированные пленкиЭтикетки, лента
Пленка/экструзияПосуда, упаковка пищевых и иных продуктов, пленка для мульчирования
Эластичная пленка/экструзия, раздувПленка для заворачивания продуктов питания, мусорные мешки, термоусадочная пленка
Герметизирующие покрытияПодносы и лотки для пищевых продуктов
Инжекционное формованиеЖесткая тара, упаковка для молочных продуктов
ПенаГрейферы, лотки для мясных продуктов

Многие люди оставляют посуду из пластика, пакеты, одноразовые столовые приборы после пикника на природе. В данном случае можно особенно не беспокоиться о дальнейшей судьбе такого мусора. Ведь достаточно посуду и тару из биопластика просто прикопать землей и несколько недель спустя все естественным образом превратится в перегной. Также и на свалках, биопластики разлагаются, превращаясь в промышленный перегной и, следовательно, отпадает проблема захоронения и утилизации. Это, конечно, является неоспоримым преимуществом биополимеров.
Одним из ограничивающих факторов завоевания рынка биопластиками до недавнего времени была их относительно высокая цена, но с учетом запускаемых высокопроизводительных заводов по их производству этот фактор быстро теряет свою значимость. Биополимеры намного лучше, чем синтетические полимеры, удовлетворяют требованиям европейской директивы 94/62/ЕС от 31 декабря 1994 г., в которой процедура компостирования прописана, как неотъемлемый элемент схемы утилизации отходов. Поэтому они представляют собой лучшую альтернативу традиционным пластикам с точки зрения необходимости резкого сокращения количества пластикового мусора, отправляемого на муниципальные свалки.
Получение и применение биополимеров становится все более предпочтительным по мере роста цен на нефть и другие виды нефтехимического сырья. Биополимеры, в отличие от нефтепродуктов, практически не вносят вклад в пополнение парниковых газов и глобальное потепление. Следовательно, развивающие это направление компании, страны, автоматически освобождаются от квот на выбросы, налагаемых Киотским протоколом. Евросоюз уже взял на себя обязательства с 2008 по 2012 гг. сократить объем выбросов СО2 в атмосферу на 8% относительно уровня 1990 г. Аналогичное обязательство приняла на себя и Япония, в этот период она планирует сократить выбросы углекислого газа на 6%. Россия же, в связи с процессами происходившими после распада СССР, очень далека от того уровня выбросов, которые были в 1990 г., и поэтому нас эта проблема пока не очень волнует. Периодически возникают вопросы о том, что Россия может позволить себе продавать свои квоты на выбросы другим странам. Однако наша страна достаточно быстро настигает развитые страны по объему выбросов. Большая часть выбросов приходится на транспорт, а на упаковку примерно 10-15%. Необходимо отметить, что в смежной с биополимерами области разработки биотоплив наблюдаются очень серьезные подвижки.
Возвращаясь к полимерам можно сказать, что за предстоящие десять лет мировой рынок полимеров будет расти как никогда быстро и в основном за счет азиатских стран. В среднем потребление пластиков на душу населения вырастет с 24,5 кг (в 2005 г.) до 37 кг (к 2010 г.). Более четверти всего объема производимых полимеров приходится на упаковочные материалы с очень коротким жизненным циклом.
Среди биопластиков основную долю составляет сейчас термопластичный крахмал – около 80% рынка. Его значение, по-видимому, сохранится и далее. Ожидается, что в ближайшие годы будет расти использование полилактатов, полигидроксибутиратов, полигидроксивалератов, и изополимеров на их основе. Пока цены на биополимеры находятся в диапазоне 3,5-15 долл./кг, конечно обычные полимеры дешевле, их стоимость сейчас составляет 1-1,5 долл./кг. В среднем биополимеры в 2,5-7,5 раз дороже полимеров из нефтяного сырья. Однако стоит отметить, что еще пять лет назад эта разница была на порядок больше, она составляла 30, 70, а то и 100 раз. Так можно представить, насколько быстро сокращается стоимость биопластиков.
Важно то, что производители такого рода материалов, всегда вправе рассчитывать на покровительство местных властей, поскольку предельно упрощается вопрос утилизации отходов и поиска новых мест под полигоны захоронений. Экологичность материалов и продуктов становится все более значимым фактором рекламы и продвижения товара на рынок. Поэтому в проектах по биопластикам охотно участвуют многие интернациональные корпорации – это Coca-Сola, Procter&Gamble, Toyota, Mitsubishi, Sony и многие другие компании, и торговые сети.
Рынки Европейского Союза и Соединенных Штатов достаточно насыщены, в этих регионах рост объемов потребления пластиков не будет значительным, а произойдет структурная перестройка рынка, обусловленная быстрым наращиванием производства и потребления биополимеров. Сценарий развития этой сферы представлен на рисунке 3, где верхняя кривая отражает оптимистический прогноз, а нижняя – пессимистический.


 
Рис. 3. Перспективы роста биополимеров в Европе.

По материалам выступления Плетнева М.Ю. на Международном саммите «Современная упаковка: аналитика, инновации, креатив», проходившем в рамках выставки «Росупак-2007».
Версия для печати | Отправить |  Сделать стартовой |  Добавить в избранное

Куплю

19.04.2011 Белорусские рубли в Москве  Москва

18.04.2011 Индустриальные масла: И-8А, ИГНЕ-68, ИГНЕ-32, ИС-20, ИГС-68,И-5А, И-40А, И-50А, ИЛС-5, ИЛС-10, ИЛС-220(Мо), ИГП, ИТД  Москва

04.04.2011 Куплю Биг-Бэги, МКР на переработку.  Москва

Продам

19.04.2011 Продаем скипидар  Нижний Новгород

19.04.2011 Продаем растворители  Нижний Новгород

19.04.2011 Продаем бочки новые и б/у.  Нижний Новгород

Материалы раздела

ТОРГОВЛЯ ЕСВ: отечественная практика
СИСТЕМА ЦЕНТРОБЕЖНОЙ СЕПАРАЦИИ PREBILGE
БИОГАЗОВАЯ СТАНЦИЯ НА СВИНОМ НАВОЗЕ
ОЧИСТКА ФЕНОЛЬНЫХ СТОЧНЫХ ВОД КОКСОХИМПРОИЗВОДСТВА МЕЧЕЛ-КОКС
КОНТРОЛЬ СОДЕРЖАНИЯ ДИОКСИНОВ В ОРГАНИЗМЕ ЧЕЛОВЕКА
БИОГАЗОВАЯ СТАНЦИЯ ЗАПУЩЕНА ВО ВЛАДИМИРСКОЙ ОБЛАСТИ
ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ, ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ И ПОЛИТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ХРАНЕНИЯ И ЗАХОРОНЕНИЯ ЯДЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ
НОВАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ОБРАЩЕНИЯ С ОТХОДАМИ БУРЕНИЯ
НОВАЯ СИСТЕМА ОЧИСТКИ СТОКОВ НА «ЕВРОХИМ-БЕЛОРЕЧЕНСКИЕ МИНУДОБРЕНИЯ»
ПРОБЛЕМА УТИЛИЗАЦИИ БУРОВЫХ ОТХОДОВ
В МОСКВЕ БУДУТ СОБИРАТЬ ОТРАБОТАВШИЕ БАТАРЕЙКИ
BASF ВОШЕЛ В СОВЕТ ПО ЭКОЛОГИЧЕСКОМУ СТРОИТЕЛЬСТВУ РОССИИ
«ГАЗПРОМ НЕФТЕХИМ САЛАВАТ» - РОСПРИРОДНАДЗОР
СИБУР ОБЯЗАЛИ ЛИКВИДИРОВАТЬ "БЕЛОЕ МОРЕ"
ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ ВРЕД ОТ СЖИГАНИЯ ПОПУТНОГО ГАЗА
ЗАРУБЕЖНЫЙ ОПЫТ ОБРАЩЕНИЯ С ОТХОДАМИ
ПЛАЗМОХИМИЧЕСКИЙ РЕАКТОР ДЛЯ УНИЧТОЖЕНИЯ ТОКСИЧНЫХ ОТХОДОВ
ПРАВДА «БЕЛОГО МОРЯ» В ДЗЕРЖИНСКЕ
ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ПРОГРАММА ФГУП «ПО «ЗАВОД ИМЕНИ СЕРГО»
НОВЫЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПОСТЫ НА «НЕВИННОМЫССКОМ АЗОТЕ»
ПРОЕКТ PHYSALIA ДЛЯ ОЧИСТКИ ГОРОДСКИХ РЕК
ПЛАЗМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ОБЕЗВРЕЖИВАНИЯ ОТХОДОВ АЛЮМИНИЕВЫХ ПРОИЗВОДСТВ
УПРАВЛЕНИЕ БИООТХОДАМИ В ПРИМОРСКОМ КРАЕ
ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПОЛИГОНОВ НЕФТЕПРОМЫСЛОВЫХ ОТХОДОВ
РЕЗУЛЬТАТЫ МОНИТОРИНГА ПОЧВЫ САО Г.МОСКВЫ
МОДЕРНИЗАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВА СЕРНОЙ КИСЛОТЫ НА «ФОСФОРИТЕ»
О ВРЕДЕ ЧИСТЯЩИХ И МОЮЩИХ СРЕДСТВ
ПРИЧИНЫ ВТОРОГО БЕРЕЗНЯКОВСКОГО ПРОВАЛА
«СИБУР» ОБ ЭКОЛОГИИ
ОБРАЩЕНИЕ С ОТХОДАМИ в САНКТ-ПЕТЕРБУРГЕ
УКРАИНСКИЙ ОПЫТ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИХ ШЛАКОВ
ВЛИЯНИЕ ЗАГРЯЗНЕНИЯ АТМОСФЕРЫ НА ЗДОРОВЬЕ ЧЕЛОВЕКА
ADAPTIVEARC – технология плазменной утилизации ТБО
ВЛИЯНИЕ СТИРАЛЬНЫХ ПОРОШКОВ НА ЭКОЛОГИЮ
ЭКОБИОСОРБЕНТЫ ДЛЯ ЛИКВИДАЦИИ НЕФТЕРОЗЛИВОВ
УПРАВЛЕНИЕ ТБО В ТУРИСТИЧЕСКОЙ ЗОНЕ ОЗЕРА БАЙКАЛ
ТЕХНОЛОГИИ IPCO ДЛЯ УТИЛИЗАЦИИ ТОПЛИВНЫХ ПАРОВ
РЕГЛАМЕНТАЦИЯ ХРАНЕНИЯ ПРОМЫШЛЕННЫХ ОТХОДОВ В МОСКВЕ
ФОСФОГИПС ВМУ - безопасен
НОВЫЙ ПОЛИГОН ДЛЯ ОТХОДОВ КОВДОРСКОГО ГОКА
«БЕЗОПАСНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ»: комплекс термического обезвреживания медицинских отходов
ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ОСВОЕНИЯ МЕСТОРОЖДЕНИЯ «ПАРТОМЧОРР»
МОДЕРНИЗАЦИЯ АММИАЧНОГО ПРОИЗВОДСТВА НА КЧХК
О ХОДЕ КАПРЕМОНТА НА ВМУ
ЭФФЕКТИВНОСТЬ ОЧИСТНЫХ СООРУЖЕНИЙ «НЕВИННОМЫССКОГО АЗОТА» ВЫРАСТЕТ В 3 РАЗА

>>Все статьи

Rambler's Top100 Рейтинг@Mail.ru
Copyright © Newchemistry.ru 2006. All Rights Reserved