Polyester production : transitioning from fossil fuels to sustainable alternatives
Pakkanen, Vilho (2024)
Diplomityö
2024
School of Energy Systems, Energiatekniikka
Kaikki oikeudet pidätetään.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2024103087846
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2024103087846
Tiivistelmä
The purpose of this thesis is to produce information regarding polyester production and more precisely its transformation from fossil fuels to sustainable alternatives, which can be used as a basis for LUT MOOC platform. The online learning course is a part of Threading-CO2 project that has a main focus of utilizing industrial CO2 sources for sustainable polyester production.
Polyester industry relies currently on fossil fuel-based products that cover the majority of total market share. Environmental concerns have however started a shift towards sustainable alternatives including recycled, bio-based and CO2-based polyester products. Many of these sustainable alternatives are still under development and hold relatively small market share, but growth factors estimate steady rise going forward.
Emerging technologies are facing issues related to factors such as production cost and technical difficulties but have an advantage for meeting the demand for sustainable development. Especially, Internal LCAs show that Threading-CO2 has the potential to significantly reduce the global carbon emissions, ideally reaching annual CO2 savings around 100 Mt/y by 2035 only growing heading into 2040. Overall, the shift towards sustainable polyester industry will be based on developing and practicing circular economy solutions and offering sustainable alternatives that can replace conventional primary products. Tämän diplomityön tarkoitus on tiedon luominen polyesterin tuotantoon liittyen, jonka pääteemana on siirtyminen fossiilisten polttoaineiden käytöstä raaka-aineena kestävimpiin vaihtoehtoihin. Työn sisältöä voidaan siten käyttää pohjana LUTin tulevalle MOOC alustalle, joka on osa Threading-CO2 projektia, jonka keskeinen tavoite on hyödyntää teollisuudesta saatavaa hiilidioksidia osana kestävää polyesterin tuotantoa.
Nykyinen polyesteriteollisuus perustuu vahvasti fossiiliperäisten raaka-aineiden käyttöön omaten merkittävän osan alueen markkinaosuudesta. Ympäristöön liittyvät huolet ovat kuitenkin saaneet aikaan muutoksen kohti kestävimpiä ratkaisuja, kuten polyesterin kierrätys, sekä bio- ja CO2 pohjaiset tuotteet. Useat näihin liittyvät tekniikat ja menetelmät ovat tällä hetkellä kehitysvaiheessa ja kestävät ratkaisut vastaavat vain pientä osuutta markkinoista. Kasvutekijöihin viittaavat arviot kuitenkin ennustavat näille tasaista kasvua tulevaisuudessa.
Kyseisiin teknologioihin liittyy joitain haasteita, kuten ekonominen kannattavuus ja teknilliset haasteet, mutta niiden vahvuutena ja kehitystä ajavana tekijänä toimii esimerkiksi tarve kestävälle kehitykselle. Erityisesti, Threadin-CO2 projektin sisäiset arviot osoittavat sillä olevan merkittävä potentiaali hiilidioksidipäästöjen vähentämisessä, jotka voivat yltää jopa 100 Mt/v tasolle vuoteen 2035 mennessä ja kasvaen kohti vuotta 2040. Keskeisimmät tekijät siirryttäessä kohti kestävää polyesterin tuotantoa perustuvat muun muassa kiertotalouden harjoittamiseen, sekä tavanomaisten öljyperäisten raaka-aineiden korvaamiseen kestävillä vaihtoehdoilla.
Polyester industry relies currently on fossil fuel-based products that cover the majority of total market share. Environmental concerns have however started a shift towards sustainable alternatives including recycled, bio-based and CO2-based polyester products. Many of these sustainable alternatives are still under development and hold relatively small market share, but growth factors estimate steady rise going forward.
Emerging technologies are facing issues related to factors such as production cost and technical difficulties but have an advantage for meeting the demand for sustainable development. Especially, Internal LCAs show that Threading-CO2 has the potential to significantly reduce the global carbon emissions, ideally reaching annual CO2 savings around 100 Mt/y by 2035 only growing heading into 2040. Overall, the shift towards sustainable polyester industry will be based on developing and practicing circular economy solutions and offering sustainable alternatives that can replace conventional primary products.
Nykyinen polyesteriteollisuus perustuu vahvasti fossiiliperäisten raaka-aineiden käyttöön omaten merkittävän osan alueen markkinaosuudesta. Ympäristöön liittyvät huolet ovat kuitenkin saaneet aikaan muutoksen kohti kestävimpiä ratkaisuja, kuten polyesterin kierrätys, sekä bio- ja CO2 pohjaiset tuotteet. Useat näihin liittyvät tekniikat ja menetelmät ovat tällä hetkellä kehitysvaiheessa ja kestävät ratkaisut vastaavat vain pientä osuutta markkinoista. Kasvutekijöihin viittaavat arviot kuitenkin ennustavat näille tasaista kasvua tulevaisuudessa.
Kyseisiin teknologioihin liittyy joitain haasteita, kuten ekonominen kannattavuus ja teknilliset haasteet, mutta niiden vahvuutena ja kehitystä ajavana tekijänä toimii esimerkiksi tarve kestävälle kehitykselle. Erityisesti, Threadin-CO2 projektin sisäiset arviot osoittavat sillä olevan merkittävä potentiaali hiilidioksidipäästöjen vähentämisessä, jotka voivat yltää jopa 100 Mt/v tasolle vuoteen 2035 mennessä ja kasvaen kohti vuotta 2040. Keskeisimmät tekijät siirryttäessä kohti kestävää polyesterin tuotantoa perustuvat muun muassa kiertotalouden harjoittamiseen, sekä tavanomaisten öljyperäisten raaka-aineiden korvaamiseen kestävillä vaihtoehdoilla.