EveryCarbon ověří výrobu polyesterových stavebních bloků z potravinářských zbytků

Projekt FLAIR má posunout technologii firmy EveryCarbon z laboratorní fáze do průmyslového pilotního provozu o objemu 10 000 litrů v potravinářském podniku Popp Feinkost. Praktická otázka zní: lze vedlejší proudy z potravinářské výroby upravit, biologicky přeměnit a následně z nich vyrobit cenné vstupní látky pro polyestery v jednom navazujícím průmyslovém řetězci? 4

Jde především o ověření postupu ve větším měřítku, nikoli o důkaz, že technologie je již připravena pro rozsáhlé komerční nasazení.

Co má pilot potvrdit

EveryCarbon vyvíjí způsob, jak organické zbytkové proudy využít jako surovinu pro chemické stavební bloky používané ve vysoce výkonných polymerech. Technická univerzita v Hamburku (TU Hamburg) popisuje širší technologii jako kombinaci mikrobiálních přeměn a běžných tepelných procesních kroků, která z odpadů ze zemědělství, čistíren odpadních vod a výroby potravin vytváří základní chemickou látku pro kvalitní plasty. 10

FLAIR tuto ambici přenáší do reálného potravinářského provozu. Cílem je ukázat v průmyslově relevantním měřítku, že zbytkový proud může posloužit jako použitelný vstup pro cirkulární dioly a technické polyesterové materiály, včetně pryskyřičné platformy ECOne od EveryCarbonu. 24

Proces ve čtyřech krocích

1. Úprava existující nádrže o objemu 10 m³ pro hydrolýzu

První fází je dovybavení nádrže o objemu 10 000 litrů v Popp Feinkost pro hydrolýzu vedlejších proudů z potravinářské výroby. Zapojení do stávající infrastruktury pro plyn a horkou vodu má ověřit, zda lze přípravu suroviny přidat k fungujícímu průmyslovému závodu, místo aby bylo nutné budovat nový specializovaný provoz. 4

To je důležité, protože opětovné využití již existující infrastruktury má podle záměru snížit kapitálové výdaje a zkrátit dobu potřebnou k průmyslovému škálování. Zda se tyto přínosy v praxi potvrdí, ukáže až provoz pilotu. 14

2. Kontinuální fermentace hydrolyzátu

Připravený hydrolyzát má následně vstupovat do kontinuální fermentace. Jde o náročnější prověrku než výroba jedné laboratorní šarže: proces musí dlouhodobě a spolehlivě pracovat s reálnou, proměnlivou surovinou a vytvářet požadované chemické meziprodukty. 4

Kontinuální biovýroba odpovídá také cíli výzvy Circular Biomanufacturing Challenge německé agentury SPRIND: vytvořit end-to-end prototyp, který průběžně přeměňuje různé uhlík obsahující odpadní proudy na nové produkty. 14

3. Přeměna meziproduktu ve stuttgartském pilotu

Podle popisu projektu bude hydrolyzát vyrobený v Popp Feinkost přepravován do pilotního zařízení EveryCarbonu ve Stuttgartu. Tam má být přeměněn na cirkulární dioly a technické pryskyřice ECOne. 4

Právě tento krok z projektu dělá demonstraci celého hodnotového řetězce, ne jen test zpracování odpadu nebo fermentace:

vedlejší proud z potravinářské výroby → hydrolyzát → meziprodukt z fermentace → cirkulární diol a polyesterový materiál

Úspěch nebude znamenat pouze výrobu meziproduktu. Vzniklé materiály musí splnit příslušné požadavky na kvalitu a vlastnosti a přenos materiálu mezi oběma lokalitami musí být v pilotním měřítku zvládnutelný.

4. Vývoj polymerů a hledání vhodných použití

TU Hamburg a Univerzita v Hamburku mají pracovat na nových monomerech a polymerech. Fraunhofer IPA pak využije datově řízený přístup k předpovědi vhodných aplikací a k urychlení vývoje materiálů. 4

Smysl pilotu se tím rozšiřuje: neověřuje jen to, zda lze stavební bloky vyrábět v průmyslově relevantním měřítku, ale také to, které polymerní formulace a způsoby využití by pro tento postup mohly dávat smysl.

Proč jsou klíčové stávající provozy

Základní předpoklad pilotu FLAIR je, že cirkulární výrobu materiálů může být snazší škálovat tam, kde průmyslové závody už vytvářejí využitelné zbytkové proudy a mají potřebné inženýrské sítě. Projekt tak nechce nahlížet na potravinářské zbytky jen jako na odpad, ale jako na zdroj uhlíku pro výrobu materiálů. 413

Pokud se přístup osvědčí, mohl by omezit závislost na chemických surovinách z fosilních zdrojů a snížit potřebu budovat zcela novou počáteční infrastrukturu. Zároveň by mohl rozšířit možnosti zásobování surovinami díky místně vznikajícím zbytkům namísto úplné závislosti na dlouhých a koncentrovaných petrochemických dodavatelských řetězcích. 4

Co musí projekt ještě prokázat

Pilot o objemu 10 000 litrů je podstatným milníkem, komerční životaschopnost však sám o sobě nepotvrzuje. Projekt ještě musí ukázat, že dokáže:

• udržet spolehlivý kontinuální provoz při proměnlivém složení vedlejších proudů z potravinářské výroby;
• vyrábět meziprodukty a pryskyřice v požadované kvalitě a s požadovanými vlastnostmi;
• zvládnout náklady a logistiku přepravy materiálu mezi závodem a stuttgartským pilotem;
• potvrdit, že dovybavení existujících zařízení a zapojení místních surovin skutečně přinášejí očekávané výhody v nákladech a rychlosti škálování. 4

FLAIR má tedy prověřit, zda se potravinářský závod může stát výchozím bodem praktického řetězce cirkulárních materiálů. Hodnota projektu spočívá v propojení skutečných zbytkových proudů, existujícího průmyslového vybavení, kontinuální biovýroby a následného vývoje polymerů do jediného systému v pilotním měřítku. 4