Yang Yihu de Guanghua Weiye: La trayectoria técnica, las ventajas y el futuro mercado del reciclaje químico del ácido poliláctico.

En 2006, con la llegada de la tecnología de código abierto, la impresión 3D (fabricación aditiva) comenzó a ganar impulso en Europa y Estados Unidos. Sin embargo, en aquel entonces, la impresión 3D seguía siendo un campo de investigación muy específico en mi país, y apenas comenzaba a aplicarse en sectores industriales como la fabricación de aeronaves.

El ácido poliláctico (PLA) es un poliéster que se obtiene mediante la fermentación de almidones vegetales procedentes del maíz, la yuca, la caña de azúcar o la remolacha azucarera. Los azúcares presentes en estos materiales renovables se fermentan para producir ácido láctico, que posteriormente se utiliza para fabricar PLA.

Guanghua Weiye (marca "eSUN")Fundada en 2002, inicialmente especializada enLactatos, ácido poliláctico (PLA) y policaprolactona (PCL)Tras cinco años de investigación y desarrollo, Guanghua Weiye decidió centrarse en los materiales para impresión 3D como una de sus principales líneas de desarrollo. En 2007, se convirtió en la primera empresa del mundo en lanzar consumibles de ácido poliláctico (PLA) para impresión 3D disponibles comercialmente, y posteriormente estableció la marca "eSUN", que ahora se ha convertido en una de las marcas líderes mundiales de consumibles para impresión 3D. En 2006, la empresa comenzó...Reciclaje de ácido poliláctico y reutilización de alto valor añadidoLa investigación.

Por un lado, Guanghua Weiye está expandiendo horizontalmente sus áreas de aplicación de productos y, por otro, también está profundizando continuamente su integración vertical, comprometida con la creación de una cadena industrial verde de circuito cerrado para el ácido poliláctico.

En 2013, Guanghua Weiye construyó una instalación con derechos de propiedad intelectual independientes en Xiaogan, provincia de Hubei."Una línea de producción para la fabricación de lactida a partir del reciclaje químico a un ritmo anual de 5.000 toneladas".Inicialmente, se ha desarrollado un sistema tecnológico ecológico de circuito cerrado que abarca la síntesis y modificación de materiales, su aplicación, la digestión de subproductos y el reciclaje y la reutilización química de polímeros.

En diciembre de 2023, Guanghua Weiye completó la adquisición del 51,265% del capital social de Hengtian Changjiang Biomaterials Co., Ltd. (en adelante, "Hengtian Changjiang"), lo que supone otro hito importante para Guanghua Weiye en términos de desarrollo de escenarios de aplicación horizontal y extensión de la cadena industrial vertical.

Hengtian Changjiang Biomaterials Co., Ltd., que se dedica principalmente a la investigación, el desarrollo y la producción de fibras y productos de ácido poliláctico, ha cambiado oficialmente su nombre aNuevos materiales de Yisheng (Suzhou) Co., Ltd.(en adelante denominada "Yisheng New Materials"), Guanghua Weiye también completó su adquisición a través de esta adquisición.Biomedicina, impresión 3D, ecofibras y embalajes ecológicosCuatro diseños de aplicación principalesy se abrió aún másLas fibras de ácido poliláctico (PLA) se producen recuperando químicamente el lactido y volviéndolo a fundir para obtener fibras de PLA.Una cadena industrial ecológica de circuito cerrado.

«En la fase inicial de la cadena de valor, hemos construido una planta de síntesis de lactida con una capacidad de 5000 toneladas anuales en Xiaogan, Hubei. Además de utilizar ácido láctico como materia prima, también podemos emplear ácido poliláctico reciclado para la producción de lactida. En la fase final, la tecnología de Yisheng New Materials utiliza lactida como materia prima para la producción de fibra de ácido poliláctico. De esta forma, hemos logrado una conexión integral en la cadena de valor y ventajas complementarias a nivel tecnológico», declaró Yang Yihu.

Según European Plastics, en 2021, la capacidad de producción mundial de materiales biodegradables fue de 1,553 millones de toneladas, mientras que la producción mundial de productos plásticos fue de 390 millones de toneladas.

Esta enorme brecha representa un vasto potencial de mercado.

En el contexto de un impulso global constante para la reducción y prohibición del plástico, el ácido poliláctico (PLA), uno de los materiales biodegradables más prometedores, ha experimentado un ciclo de expansión de la capacidad de producción a nivel mundial en los últimos años. Desde 2020, empresas internacionales como TotalEnergies Corbion y Natureworks, así como empresas nacionales como Fengyuan Group, Hisun Biomaterials, Jindan Technology, Kingfa Science & Technology y Wanhua Chemical, han estado desplegando nueva capacidad de producción para aprovechar esta oportunidad de desarrollo.

Yang Yihu cree queSi bien la expansión de la capacidad de producción de materia prima está en pleno apogeo, es posible que la demanda de la nueva oferta no se haya absorbido por completo.

“Nuestra evaluación indica que la capacidad de producción de ácido poliláctico (PLA), materia prima de la cadena de suministro, está aumentando con relativa rapidez, pero si las aplicaciones posteriores no se consolidan, el mercado podría tener dificultades para absorber un incremento tan grande en la producción de materia prima”, afirmó Yang Yihu. “De hecho, comenzamos a prestar atención al desarrollo de escenarios de aplicación para el PLA y el reciclaje químico de materiales de desecho ya en 2006, con la esperanza de subsanar las deficiencias en el desarrollo general de la industria desde estas dos perspectivas. Por lo tanto, además de la impresión 3D, nos hemos expandido sucesivamente a los campos de la biomedicina, las ecofibras y los productos biodegradables, conformando cuatro áreas principales de aplicación”.

En los últimos años, gracias a la prohibición y restricción global de los plásticos y al creciente desarrollo de los biomateriales, especialmente la tecnología de materiales de ácido poliláctico (PLA), el mercado de materiales biodegradables y respetuosos con el medio ambiente se ha expandido gradualmente. También hemos invertido mayores esfuerzos en ampliar las aplicaciones en este campo. Actualmente, nuestros productos biodegradables desechables y de ecofibra se han convertido en el segundo motor de crecimiento más importante, después de los consumibles para impresión 3D.Los productos de lactato producidos mediante reciclaje químico también han experimentado un rápido crecimiento."Las principales empresas nacionales de fotorresistencias están utilizando nuestros productos de lactato de grado electrónico. El volumen actual es pequeño, pero las perspectivas de aplicación son prometedoras", explicó Yang Yihu.

El ácido poliláctico residual puede reciclarse mediante recuperación química o mecánica.Los residuos pueden contener contaminantes, pero el ácido poliláctico se puede controlar mediante...Recuperación química mediante polimerización térmica o hidrólisis para producir monómeros.Luego se transforma en nuevo ácido poliláctico. El ácido poliláctico también se puede procesar mediante...La transesterificación produce lactato de metilo.Esto permite el reciclaje de productos químicos.

Nuestro exclusivo modelo tecnológico de coproducción con configuración en X nos permite diversificar las fuentes de materia prima y los productos finales, enriqueciendo así las funciones de la línea de producción, mejorando la eficiencia del sistema y reduciendo el consumo de energía y los costes. Podemos producir lactida a partir de dos materias primas, ácido láctico o ácido poliláctico reciclado, y posteriormente polimerizarla para obtener diversos biomateriales.Tomando como ejemplo el reciclaje de materias primas de ácido poliláctico, el obtenidoEl lactido bien purificado puede utilizarse en la siguiente etapa de polimerización para producir ácido poliláctico, policaprolactona o polioles.Los subproductos poco purificados pueden reaccionar con etanol para producir lactato químicamente puro, o bien, la lactida de alta pureza puede utilizarse directamente como materia prima para producir lactato de alta pureza."Yang Yihu añadió."

En 2006, mientras el mercado se centraba en la biodegradabilidad del ácido poliláctico y ensalzaba sus ventajas en el campo de los productos desechables, Guanghua Weiye se adentró en la investigación del reciclaje químico de materiales de ácido poliláctico.

¿Tiene sentido el reciclaje químico del ácido poliláctico (PLA), un material biodegradable?

Yang Yihu dijo:La degradación, en cierta medida, también implica una forma de desecho.。”

En 2012, después de seis años de avances tecnológicos, Guanghua Weiye presentó oficialmente su "..."Un método para recuperar ácido poliláctico para preparar lactida de grado refinadoLa solicitud de patente para "y"Se obtuvo la autorización con éxito en 2014.Esta tecnología pionera a nivel mundial permite obtener lactida de alta pureza mediante el reciclaje de ácido poliláctico, y los subproductos también pueden utilizarse para producir diversos ésteres de ácido láctico, solucionando así el problema mundial del reciclaje y la reutilización de materiales biodegradables de origen biológico y creando una cadena industrial de circuito cerrado para formar una economía "verde circular".

Mientras tanto, la industria ha reconocido cada vez más en los últimos años la gestión inadecuada de los plásticos biodegradables al final de su vida útil. Según el "Informe de investigación sobre evaluación del impacto ambiental y apoyo a las políticas de plásticos biodegradables", publicado conjuntamente por la Universidad de Tsinghua y Sinopec, el 96,77 % de los plásticos biodegradables en mi país terminan en incineración y vertederos, el 3,1 % se filtra al medio ambiente y solo el 0,007 % llega a las instalaciones de eliminación biológica y se degrada por completo.

Las directrices de la Comisión Europea sobre plásticos de un solo uso (SUP, por sus siglas en inglés), publicadas en 2021, proponían prohibir el uso de plásticos degradables por oxidación, plásticos biodegradables y plásticos compostables en productos de plástico de un solo uso; la Directiva PPW, publicada en 2022, exige que todos los envases sean reciclables o reutilizables para 2030; y la propuesta de reglamento sobre vehículos al final de su vida útil (ELV, por sus siglas en inglés), publicada en 2023, proponía aumentar el uso de materiales reciclados en los coches nuevos, especificando que estos deberían contener al menos un 25 % de plásticos reciclados.

Estas políticas demuestran que la UE promueve la reducción, el reciclaje y la reutilización del plástico. Sin embargo, su implementación también limitará la expansión de la capacidad de producción de las empresas de plásticos biodegradables, lo que plantea la siguiente pregunta: ¿Tienen futuro los plásticos biodegradables?

Yang Yihu cree que, en el contexto de la neutralidad de carbono, la fuente de ácido poliláctico (PLA) de base biológica es significativa y valiosa. Por lo tanto, actualmente deberíamos hacer un mayor uso de las ventajas del secuestro de carbono de base biológica y el respeto al medio ambiente del PLA. Por un lado, deberíamos desarrollar y promover productos de PLA duraderos, como artículos de papelería de PLA duraderos y tazas de PLA de alta imitación de cerámica de alto brillo; por otro lado,Es necesario destacar la importancia del reciclaje y la reutilización después de su uso.。

"Desde un punto de vista técnico, el reciclaje químico del ácido poliláctico presenta ventajas sobre otros plásticos como el PET y el TPU."Porque el ácido poliláctico solo tiene un monómero, el lactido.Después del reciclaje, se puede obtener lactida de alta pureza mediante el proceso de purificación de lactida. Desde una perspectiva económica,El reciclaje del ácido poliláctico puede sustituir algunas materias primas de almidón y azúcar.Esto, en cierta medida, aliviará la futura competencia entre las materias primas de ácido poliláctico (PLA) y los recursos humanos para la producción de alimentos.