EveryCarbon chce przetwarzać odpady z produkcji żywności w składniki poliestrów

EveryCarbon realizuje w projekcie FLAIR podwykonawstwo, którego celem jest wyjście z procesem produkcji dioli obiegowych poza laboratorium i uruchomienie przemysłowego pilotażu o pojemności 10 000 litrów w zakładzie producenta żywności Popp Feinkost. Kluczowe pytanie jest praktyczne: czy pozostałości z przetwórstwa żywności można przygotować, przekształcić biologicznie i wykorzystać jako surowiec do produkcji wartościowych składników poliestrów w zintegrowanym procesie przemysłowym? 4

To etap skalowania i walidacji technologii, a nie dowód, że proces jest już gotowy do szerokiego zastosowania komercyjnego.

Co ma potwierdzić pilotaż

EveryCarbon rozwija metodę wykorzystującą organiczne strumienie pozostałości jako surowiec dla związków chemicznych stosowanych w wysokowydajnych polimerach. Politechnika Hamburska (TU Hamburg) opisywała tę technologię jako połączenie przemian mikrobiologicznych z konwencjonalnymi etapami termicznymi, które pozwala otrzymać podstawowy związek chemiczny dla wysokiej jakości tworzyw z odpadów rolniczych, ściekowych i z produkcji żywności. 10

FLAIR ma sprawdzić to podejście w rzeczywistym środowisku zakładu przetwórstwa żywności. Zakładanym rezultatem jest demonstracja o przemysłowo istotnej skali, że strumień pozostałości może stać się użytecznym wsadem do produkcji dioli obiegowych i zaawansowanych materiałów poliestrowych, w tym żywic z platformy ECOne firmy EveryCarbon. 24

Proces w czterech etapach

1. Modernizacja zbiornika 10 m³ do hydrolizy

Pierwszy etap zakłada dostosowanie zbiornika o pojemności 10 000 litrów w Popp Feinkost do hydrolizy pozostałości z przetwórstwa żywności. Połączenie instalacji z istniejącą infrastrukturą gazową i ciepłej wody ma sprawdzić, czy przygotowanie surowca można włączyć do działającego zakładu, zamiast budować od podstaw dedykowaną fabrykę. 4

To ważne rozróżnienie: wykorzystanie obecnej infrastruktury ma obniżyć nakłady inwestycyjne i skrócić drogę do skali przemysłowej. Na razie są to jednak cele projektu, które musi potwierdzić praca instalacji pilotażowej. 14

2. Fermentacja ciągła hydrolizatu

Przygotowany hydrolizat ma następnie trafić do fermentacji ciągłej. Jest to bardziej wymagający test niż jednorazowe wytworzenie partii w laboratorium: proces musi stabilnie przetwarzać rzeczywisty, zmienny surowiec i przez dłuższy czas dostarczać pożądane półprodukty chemiczne. 4

Bioprodukcja ciągła odpowiada też celowi programu Circular Biomanufacturing Challenge niemieckiej agencji SPRIND, którym jest opracowanie kompletnego prototypu stale przekształcającego różne strumienie odpadów zawierających węgiel w nowe produkty. 14

3. Konwersja półproduktu w pilotażowym zakładzie w Stuttgarcie

Według opisu projektu hydrolizat wytworzony w Popp Feinkost zostanie przetransportowany do pilotażowego zakładu EveryCarbon w Stuttgarcie. Tam ma zostać przekształcony w diole obiegowe i inżynieryjne żywice ECOne. 4

Dzięki temu projekt będzie testem całego łańcucha, a nie wyłącznie próbą zagospodarowania odpadów lub fermentacji:

pozostałości z przetwórstwa żywności → hydrolizat → półprodukt z fermentacji → diol obiegowy i materiał poliestrowy

Powodzenie zależy nie tylko od otrzymania półproduktu. Wytworzone materiały muszą spełnić odpowiednie wymagania jakościowe i użytkowe, a transport oraz przekazanie materiału między lokalizacjami muszą działać w skali pilotażowej.

4. Polimery i wybór zastosowań

TU Hamburg oraz Uniwersytet w Hamburgu mają pracować nad nowymi monomerami i polimerami. Z kolei działania Fraunhofer IPA oparte na danych mają pomóc przewidywać odpowiednie zastosowania oraz przyspieszać rozwój materiałów. 4

Cel pilotażu jest więc szerszy: ma on ustalić nie tylko, czy podstawowe związki można otrzymywać w istotnej skali, ale również które formulacje polimerowe i zastosowania mogą uzasadniać rozwój tej technologii.

Dlaczego liczy się istniejąca infrastruktura

Jednym z głównych założeń FLAIR jest to, że produkcję materiałów w obiegu zamkniętym łatwiej będzie skalować, jeśli zostanie połączona z zakładami, które już wytwarzają użyteczne pozostałości i dysponują infrastrukturą techniczną. Zamiast traktować resztki z przetwórstwa żywności wyłącznie jako odpad, projekt chce wykorzystać je jako źródło węgla do produkcji materiałów. 413

Jeżeli podejście się sprawdzi, może zmniejszyć zależność od chemicznych surowców pochodzenia kopalnego i ograniczyć potrzebę budowy nowej infrastruktury na początkowych etapach procesu. Mogłoby także zdywersyfikować zaopatrzenie w surowce dzięki wykorzystaniu lokalnie powstających pozostałości, zamiast pełnego polegania na długich i skoncentrowanych łańcuchach dostaw petrochemii. 4

Co nadal trzeba udowodnić

Pilotaż o pojemności 10 000 litrów jest ważnym krokiem w skalowaniu, ale nie rozstrzyga jeszcze o opłacalności komercyjnej. Projekt musi nadal wykazać, że potrafi:

• utrzymać niezawodną, ciągłą pracę przy zmiennych pozostałościach z przetwórstwa żywności;
• wytwarzać półprodukty i żywice o wymaganej jakości oraz parametrach użytkowych;
• zarządzać kosztami i logistyką przewozu materiału między zakładem a instalacją w Stuttgarcie;
• potwierdzić, że modernizacja instalacji i integracja z lokalnym surowcem przynoszą oczekiwane korzyści kosztowe oraz skracają skalowanie. 4

W skrócie: FLAIR ma sprawdzić, czy zakład przetwórstwa żywności może być początkiem praktycznego łańcucha produkcji materiałów obiegowych. Wartość projektu polega na połączeniu realnych strumieni pozostałości, istniejących aktywów przemysłowych, bioprocesu ciągłego i dalszego rozwoju polimerów w jednym systemie pilotażowym. 4