Was ist die Aussicht auf bio basierte Materialien

Materialien auf Bio basis beziehen sich auf Materialien aus natürlicher Biomasse, einschl ießlich Materialien, die Biomasse als Rohstoffe verwenden oder (und) durch biologische Herstellung gewonnen werden. Bio basierte Materialien stammen aus erneuerbaren Ressourcen und haben viele Vorteile wie Kohlenstoff reduzierung und Nachhaltig keit.

Mit der Einführung des Konzepts der Kohlenstoff neutralität haben bio basierte Materialien und sogar bio basierte abbaubare Materialien aufgrund ihrer guten Umweltschutz eigenschaften breite Aufmerksamkeit erhalten. Wie ist der aktuelle Angebots-und Nachfrage status von bio basierten Materialien? Was sind die nach gelagerten Verteilungen? Werfen wir einen Blick unten.

Die Nachfrage auf dem EU-Markt übersteigt die Nachfrage, und bio basierte Materialien haben einen breiten Raum für Wachstum

Biomasse rohstoffe anstelle von Rohstoffen auf Erdöl basis, die Kombination biochemischer Methoden oder biologischer Methoden sind die Schlüssel richtungen für die Entwicklung der chemischen Fertigungs industrie. Chemikalien auf Bio basis beziehen sich auf Produkte wie Massen chemikalien und Fein chemikalien, die unter Verwendung erneuerbarer Biomasse (Stärke, Glucose, Ligno cellulose usw.) als Rohstoffe hergestellt werden.

Untersuchungen des Nova Institute zeigen, dass aus technischer Sicht fast alle aus fossilen Ressourcen hergestellten Industrie materialien durch bio basierte Materialien ersetzt werden können. In den letzten Jahren haben Fortschritte in den Bereichen Genomik, Proteomik, Metabolomik und System biologie im Zusammenhang mit der Bio raffination stech no logie gemeinsam ein Biosynthese netzwerk von Chemikalien und nach gelagerten Materialien aufgebaut.

In den letzten Jahren hat das Wachstum der Bio kraftstoff produktions kapazität unter Anleitung der Politik verschiedener Länder die Entwicklung des Bio raffinerie sektors gefördert. bei gleichzeitiger Beschleunigung des Aufbaus der gesamten Industrie kette des Agrar sektors-Bio raffinerie sektor-nach gelagerte Hersteller-Zertifizierungs stellen-Verbrauchers ek toren, antrieb der nach gelagerten bio basierten Chemie Die rasante Entwicklung von Produkten und neuen Materialien.

Die europäische Bio ökonomie hat First-Mover-Vorteile. Das von der Europäischen Union geleitete RoadToBio-Projekt hat einen Fahrplan für die europäische Chemie industrie zur Bio ökonomie geplant, um ein divers ifi ziertes bio basiertes Produkt portfolio zu realisieren.

Das RoadToBio-Projekt unterteilt bio basierte Produkte, darunter Massen chemikalien, Lösungsmittel, Polymere für Kunststoffe, Chemiefaser produkte, Farben/Beschichtungen/Tinten/Farbstoffe, Tenside, Kosmetika und Körperpflege produkte. Klebstoffe, Schmier mittel und Weichmacher Agenten und andere Bereiche.

Als einer der weltweit größten Verbraucher märkte für bio basierte Chemikalien und nach gelagerte Materialien hat die EU ein großes Publikum für Produkte im Rahmen der offiziellen langfristigen Politik werbung. Die bio basierten Produkt kategorien in der EU umfassen 10 Haupt kategorien (ohne Bio kraftstoffe) wie Massen chemikalien, Kunststoffe, Lösungsmittel und Tenside. Unter ihnen sind Massen chemikalien und Lösungsmittel Grund chemikalien wie Tenside, Körperpflege produkte/Kosmetika und Klebstoffe. Klebstoffe, Schmier mittel und Weichmacher sind Fein chemikalien, und Farben/Beschichtungen/Tinten/Farbstoffe, Kunststoffe und Faser produkte sind Polymere auf Bio basis.

Im Jahr 2018beliefen sich die bio basierten Chemikalien und die nach gelagerte Produktion des EU-Marktes auf fast 4,7 Millionen Tonnen, die Nachfrage auf fast 5,5 Millionen Tonnen und der Produktions wert auf fast 9,2 Milliarden Euro. Auf dem High-End-Verbraucher markt besteht eine starke Nachfrage nach bio basierten Produkten. Unter den bio basierten Produkten ist die Herstellung von Tensiden, Farben/Beschichtungen/Tinten/Kraftstoffen, Faser produkten und Körperpflege produkten/Kosmetika am größten. Dies ist auf das höhere Verbrauchs niveau auf dem EU-Markt und die große Nachfrage nach bio basierten Ölen und Fetten zurück zuführen..

In Bezug auf den Preis, der durch den Produktions umfang in der Region begrenzt ist, ist der Preis für bio basierte Grund chemikalien zu diesem Zeitpunkt höher als für Produkte auf Erdöl basis. Je raffinierter die Produkt kategorien werden, desto näher am Endverbraucher, desto niedriger ist der Produkt preis. Die Preis lücke verringerte sich. Mit dem raschen Fortschritt der Biosynthese technologie ist der Verkaufs preis einiger bio basierter Fein chemikalien (wie Bernsteins äure, PA56) sogar niedriger als die entsprechenden petro chemischen Produkte.

Die Penetration srate von bio basierten Chemikalien und nach gelagerten auf dem EU-Markt beträgt nur 3%, der zukünftige Markt wachstums raum ist 4 Mal und der Weltmarkt wird voraussicht lich 100 Milliarden Euro überschreiten. Nach Angaben der GFS belief sich die Gesamt produktion von Chemikalien in den entsprechenden Teils ek toren der EU im Jahr 2018 auf fast 160 Millionen Tonnen/Jahr, und der Anteil bio basierter Chemikalien betrug nur 3%, insbesondere in der Massen chemie-und Kunststoff industrie, die 77% der Gesamt produktion ausmachte, und die Substitution srate von bio basierten nur 0,7%.

Laut dem "Vision Plan für industrielle Biotechnologie" der EU wird die Mindest ersatz rate von 6% für Massen chemikalien und Kunststoff produkte und 30% für Fein chemikalien berechnet. Bis 2030 wird der Produktions wert von bio basierten Produkten 37 Milliarden Euro/Jahr erreichen, verglichen mit 9,2 Milliarden im Jahr 2018 Euro-Produktions wert, der Wachstums raum erreicht das Vierfache.

Nach Angaben der GFS wird erwartet, dass die Höhe der privaten Neu investitionen in den oben genannten Teils ek toren von 2018 bis 2025 19 Milliarden Euro erreichen wird. Überlagert auf die in den letzten Jahren weiter gestiegenen Bioökonomie-Sonder plan investitionen der EU gibt es viel Raum für künftige bio basierte Produkte rsatz raten.

Neben dem EU-Markt werden auch die Bio ökonomie strategien der Vereinigten Staaten und Chinas mit Nachdruck umgesetzt. Unter der Annahme, dass die Markt größe der der EU entspricht, werden die globalen bio basierten Chemikalien und nach gelagerten Märkte in Zukunft voraussicht lich 100 Milliarden Euro erreichen.

Es gibt viele bio basierte Chemikalien und nach gelagerte Rennstrecken, und die Länder beschleunigen den Eintritt

Die Produktion bio basierter Chemikalien ist in den letzten Jahren rasant gewachsen. Nach Schätzungen der IEA Bio energy wird die Gesamt produktion bio basierter Chemikalien im Jahr 2019 fast 10 Millionen Tonnen pro Jahr betragen (ohne Ethanol aus Kraftstoff). mit einer zusammen gesetzten Wachstums rate von fast 10% von 2011 bis zu diesem Jahr.

Gegenwärtig gehören Ethylen, Ethylen glykol, Propylen glykol, Glycerin, Glycerin, Butylen glykol, Milchsäure, Sebacin säure usw. zu den wichtigsten Bio-Massen chemikalien. und die Biosynthese technologie wurde industrial isiert.

Unter ihnen die zucker basierten Verbindungen Ethylen, Ethylen glykol, Propylen glykol, Milchsäure, Butylen glykol, Bernsteins äure, Pentandiamin, usw. sind die wichtigsten Rohstoffe für nach geschaltete bio basierte PE, PLA, PET, PBS, PTT und PBAT usw. Die öl basierte Verbindung Glycerin, Langkettige Fettsäuren und Fettsäuren werden bei der Herstellung von bio basierten Materialien wie PHA, PA und Epoxidharz verwendet.

1. Traditionelle petro chemische Giganten verstärken ihr Layout auf dem großen bio basierten chemischen Kreislauf

Ermutigt durch die Politik und die Pläne der Regierung, British Petroleum (BP), Shell, BASF, Dupont, Dow Chemical, Evonik, DSM DSM) und andere große multi nationale Erdöl-und Chemie riesen haben stark in die biochemische Industrie investiert, um die industrielle Biotechnologie für die Bio-Fertigung zu entwickeln.

Der Zustrom einer großen Anzahl neuer Kräfte hat den integrierten Aufbau der Industrie kette von bio basierten Chemikalien zu neuen Materialien beschleunigt.

Braskem ist der weltweit führende Hersteller von bio basierten Olefinen und Polyolefinen. Das Unternehmen produziert Ethylen aus der erneuerbaren Ressource Zuckerrohr ethanol und brachte 2010 grünes PE auf den Markt. Jetzt verfügt Braskem über 36 Produktions stätten in Brasilien, den USA und Deutschland. Warte auf den Ort.

Avantium engagiert sich für die Entwicklung und Vermarktung von bio basierten Chemikalien und Kunststoffen der nächsten Generation. Sein Haupt geschäft und seine Technologien umfassen die Herstellung von Ethylen glykol (MEG) aus pflanzlichen Industrie zuckern, die Umwandlung von Monos acch ariden auf pflanzlicher Basis (Fructose) in verschiedene Chemikalien und Kunststoffe (wie PEF), Umwandlung von Non-Food-Pflanzen materialien in Industrie zucker und Lignin, Umwandlung von Kohlendioxid in hochwertige Chemikalien durch Elektro chemie usw.

Milchsäure ist ein relativ großer Teil der bio basierten Chemikalien. Es wird haupt sächlich für die Herstellung von nach gelagerten abbaubaren und umwelt freundlichen neuen Materialien PLA verwendet. Zu den verbundenen Unternehmen zählen haupt sächlich Corbion in den Niederlanden, Galactic in Belgien und Nature Works in den USA. Corbion produziert Milchsäure und Lactid. Verkauft an Unternehmen wie Synbra, Niederlande, um PLA-Schaum materialien weiter herzustellen; Nature Works und Galactic sind führend in der PLA. Letzteres recycelt auch PLA-Materialien und baut PLA-Produkte weiter zu Milchsäure ab.

Die bio basierte chemische Forschung meines Landes begann relativ spät, aber im "Zwölften Fünf jahres plan" zur Unterstützung von Wissenschaft und Technologie, bio basierte Materialien und bio basierte Chemikalien sind als Forschungs kern aufgeführt, und die Entwicklung von nach gelagerten Material anwendungen und Geschäfts modellen wurde energisch gefördert.

Meihua Bio, das führende Aminosäure unternehmen in China, Cathay Biotech, ein führendes Unternehmen für bio basierte dibasische Säure, und Jindan Technology, ein führendes Unternehmen in der Milchsäure industrie, sind alle führend in jeder Sub industrie. Während es im Chemie geschäft gute Arbeit leistet, setzt es aktiv nach gelagerte bio basierte Materialien ein.

2. Der Weg zur Industrialisierung neuer Technologien

Vor der Errichtung einer kommerziellen Anlage durchläuft eine neue Transformation stech no logie normaler weise einen Entwicklungs pfad von einem kleinen Labortest zu einem Scale-up und dann zu einem Pilot test. Dies gilt insbesondere für die meisten bio basierten Produkte (insbesondere biologische Routen). Auf diese Weise.

Die Anzahl der Jahre, die für die Vermarktung biologischer Produkte erforderlich sind, hängt weitgehend vom technischen Weg und der Wirtschaft lichkeit und Kompatibilität der Produkte selbst ab (im Vergleich zu den Benchmark-Produkten auf petro chemischer Basis, ob die ursprünglichen petro chemischen Unterstützung anlagen mit dem biotech no logischen Weg und dem bio basierten übereinstimmen Ob die Produkt leistung den nach gelagerten Geräten und Anforderungen entspricht usw.), Die Art der Transformation stech no logie und die Partnerschaft (vor-und nach gelagerte Integration der Lieferkette).

Technology Readiness Level (TRL) ist ein wichtiger Indikator zur Messung der techno logischen Reife bio basierter Projekte. Gemäß dem EU-Horizon-Plan werden die TRL-Werte in die Stufen 1-9 unterteilt, was der kleinen Test überprüfung stufe (Stufe 1-3) entspricht. Scale-up-Stufe (Stufe 4-5), Pilot phase (Demonstration anlage, Stufe 6-7) und Komme rzialisierungs phase (Stufe 8-9).

Laut GFS-Untersuchungen kann es in einem unterstützen den politischen Umfeld etwa 10 Jahre dauern, bis allgemeine bio basierte Chemikalien von TRL5 auf TRL8 übergehen. Daher wird dieses Stadium auch als "Tal des Todes" bezeichnet. Ein typisches Beispiel ist PLA und TRL8. Die Entwicklungs geschichte der vorgel agerten Milchsäure industrie;

Wenn jedoch traditionelle nach gelagerte Prozesse verwendet werden (z. B. der Übergang von chemischen zu biologischen Methoden), bestimmte Schritte (z. B. Geräte kompatibilität prüfung) kann übersprungen werden, um diesen Prozess zu beschleunigen und die Erfolgsrate der Komme rzialisierung von bio basierten Produkten zu erhöhen. Derzeit befinden sich die meisten kleinen F & E-und Pilot anlagen in Europa und Nordamerika, von denen Nordamerika die Mehrheit ist, und Asien (haupt sächlich China). dominiert die Herstellung von bio basierten Produkten in der Komme rzialisierungs phase.

Bio basierte Kunststoffe: Schwellen länder stehen am Ausgangs punkt schnellen Wachstums

1.Bio basierte Kunststoffe sind derzeit das wichtigste Anwendungs feld für nach geschaltete Materialien bio basierter Chemikalien

Wie der Name schon sagt, beziehen sich bio basierte Kunststoffe auf neue Materialien, deren Rohstoffe ganz oder teilweise aus Biomasse (Mais, Zuckerrohr, Cellulose usw.) stammen. Je nachdem, ob es unter bestimmten Bedingungen durch Mikro organismen (Bakterien, Schimmel pilze, Algen usw.) in kleine molekulare Verbindungen zerlegt werden kann, werden bio basierte Kunststoffe in biologisch abbaubare und nicht biologisch abbaubare Kunststoffe unterteilt.

Europäische Bio kunststoffe Daten zeigen, dass bio basierte Poly hydroxy alkan oate (PHA), Poly milchsäure (PLA), Poly butylen succinat (PBS), Adipin säure/Butylen terephthalat (PBAT) und Kunststoffe auf Stärke basis sind beide biologisch abbaubare Kunststoffe.

Und bio basiertes Polyethylen (PE), Polypropylen (PP), Propylen terephthalat (PTT), Polyethylen terephthalat (PET), Nylon (PA)-Serie und Polyethylen furanat (PEF) etc. sind nicht biologisch abbaubar.

Bio basierte Kunststoff produkte haben zwei Hauptvorteile: (1) Hervorragende Emissions minderung fähigkeiten. Die Kohlendioxid emissionen von Bio kunststoffen betragen nur 20% der von herkömmlichen Kunststoffen. (2) Einige Kunststoffe sind von Natur aus biologisch abbaubar und nicht abbaubar. Der Basis kunststoff kann auch recycelt und wieder verwendet werden.

Im Jahr 2018betrug die weltweite Produktion von Kunststoffen fast 360 Millionen Tonnen, und die Produktion von bio basierten Kunststoffen im Jahr 2020 betrug fast 2,11 Millionen Tonnen, was weniger als 1% entspricht. In den letzten Jahren ist der Markt für Bio kunststoffe mit dem Wachstum der Nachfrage und dem Aufkommen von immer mehr bio basierten Polymeren, Anwendungen und Produkten weiter gewachsen.

Laut Marketsand Markets-Prognosen wird der globale Markt für Bio kunststoffe und Polymer im Jahr 2020 voraussicht lich 10,5 Mrd. USD betragen. Angetrieben von der industriellen Unterstützung politik verschiedener Regierungen wird erwartet, dass sie im Jahr 2025 auf 27,9 Mrd. USD anwachsen wird, mit einer durchschnitt lichen jährlichen Wachstums rate von 21,7%.

Die fünf weltweit führenden bio basierten Kunststoffe sind Kunststoffe auf Stärke basis (19%), PLA (19%), PA (12%), PE (11%) und PTT (9%). PBAT (13%) macht fast 80% der Gesamt produktion aus. %.

In Bezug auf die regionale Verbreitung ist Europa der Haupt knotenpunkt der gesamten Bio kunststoff industrie und ein relativ ausgereiftes Gebiet für die Entwicklung von Bio kunststoffen. Es nimmt eine zentrale Position in der Forschung und Entwicklung von Bio kunststoffen ein und ist der weltweit größte Industrie markt. Die Markt wachstums rate von Bio kunststoffen in Europa ist jedoch relativ niedrig. Die Produktion belief sich 2020 auf 26%, was im asiatisch-pazifischen Raum unter 46% liegt.

Die Region Asien-Pazifik ist ein aufstrebender Markt. Als bedeutendes Produktions zentrum befinden sich rund 70% der weltweiten Spritzguss infrastruktur in Asien, sodass der Markt am schnellsten wächst. Nord-und Südamerika belief sich auf 27%. In den letzten Jahren hat die Produktion gegenüber dem Vorjahr zugenommen, und der Markt raum ist groß. Es ist ein Lichtblick für die Förderung von Bio kunststoffen in der Zukunft.

2. Das Anwendungs spektrum bio basierter Kunststoffe wird immer divers ifi zierter

Bio basierte Kunststoffe werden haupt sächlich in Verpackungen (Hart verpackungen, flexible Verpackungen), Textilien, Automobile und Transport, Konsumgüter, Landwirtschaft und Gartenarbeit, Beschichtungen und Klebstoffe, Bauwesen und Bauwesen verwendet. Elektronik und Elektro geräte und andere Industrien. Bio kunststoffe eignen sich aufgrund ihres guten Glanzes, ihrer guten Barriere, ihres elektrischen Widerstands und ihrer Drucke igen schaften für die Verpackungs industrie. Daher ist die Verpackungs industrie das größte Anwendungs gebiet von Bio kunststoffen und macht etwa 47% des gesamten Bio kunststoff marktes aus, fast 1 Million Tonnen.

Bio basiertes PET macht den größten Anteil an Bio kunststoffen aus, die in starren Verpackungen verwendet werden. Beispiels weise werden alle Getränke von Coca-Cola in PET-Flaschen verpackt, während Bio kunststoffe, die in flexiblen Verpackungen verwendet werden, den größten Anteil an biologisch abbaubaren Stärke mischungen ausmachen.

Die in Textilien verwendeten Bio kunststoffe machen etwa 11% der gesamten Bio kunststoffe aus, und der größte Anteil ist PTT. Der größte Anteil an Bio kunststoffen, die in Automobilen und im Transport verwendet werden, ist bio basierte PA. Es ist erwähnens wert, dass PLA aufgrund seiner guten Gebrauchs-und Verarbeitung eigenschaften auch viele Anwendungen im Verpackungs-und Textil bereich hat. Bio basierte Kunststoffe haben eine breite Palette von Anwendungen, und ihre Markt aussichten sind sehr beeindruckend.