روندهای جهانی صنعت PHA

در سال‌های اخیر، بازار جهانی پلی‌هیدروکسی آلکانوات (PHA) به سرعت در حال رشد بوده است. در سال 2024، اندازه بازار جهانی PHA حدود 124 تا 206 میلیون دلار تخمین زده شد، با نرخ رشد سالانه مرکب (CAGR) پیش‌بینی شده 8 تا 10 درصد در سال‌های آینده. انواع اصلی PHA عبارتند از پلی (3-هیدروکسی‌بوتیرات) (PHB)، کوپلیمر آن پلی (3-هیدروکسی‌بوتیرات-کو-3-هیدروکسی‌والرات) (PHBV) و پلی (3-هیدروکسی‌بوتیرات-کو-4-هیدروکسی‌بوتیرات) (P34HB). تولیدکنندگان اصلی جهانی شامل Biocycle (برزیل)، Biomers (آلمان)، Kaneka (ژاپن)، Procter & Gamble (ایالات متحده آمریکا)، Metabolix/Telles (ایالات متحده آمریکا/هلند) و ADM (ایالات متحده آمریکا) هستند که ظرفیت‌هایشان از صدها تا ده‌ها هزار تن در سال متغیر است. در چین، بازیگران کلیدی مانند Ningbo Tian'an Bio، Bluepha (پکن)، Ecomann (شنژن) و دیگران ظرفیت‌هایی از صدها تا هزاران تن در سال ایجاد کرده‌اند و چندین پروژه جدید در حال ساخت یا توسعه هستند.

ویژگی‌های منحصر به فرد PHB، PHBV و P34HB

PHAs پلی‌استرهای ترموپلاستیک هستند که توسط میکروب‌ها سنتز می‌شوند و زیست تخریب‌پذیری و زیست سازگاری عالی دارند. در محیط‌های طبیعی و درون بدن، آن‌ها به تدریج به آب، CO₂ و هیدروکسی‌بوتیرات تجزیه می‌شوند. خواص مکانیکی آن‌ها بسته به نوع متفاوت است:

• PHB: تبلور بالا، خواص حرارتی مشابه پلی‌پروپیلن، استحکام و سفتی بالا. نقطه ذوب ≈ 180 درجه سانتی‌گراد، تجزیه در 190 تا 200 درجه سانتی‌گراد، اما پنجره پردازش باریک و شکنندگی.
• PHBV: ترکیب واحدهای 3-هیدروکسی‌والرات، تبلور را کاهش می‌دهد و انعطاف‌پذیری و مقاومت در برابر ضربه را بهبود می‌بخشد. پنجره پردازش وسیع‌تر و چقرمگی افزایش یافته.
• P34HB: PHA نسل چهارم، ارائه انعطاف‌پذیری، ازدیاد طول و قابلیت پردازش برتر. ایده‌آل برای کاربردهای با ارزش بالا مانند پانسمان‌های پزشکی، داربست‌های مهندسی بافت و فیلم‌های زیست تخریب‌پذیر. نسبت 4-هیدروکسی‌بوتیرات را می‌توان برای تنظیم دمای ذوب و عملکرد مکانیکی تنظیم کرد.

نوآوری‌های تکنولوژیکی و جهت‌گیری‌های آینده

روندهای کلیدی فناوری عبارتند از:

• به‌روزرسانی‌های زیست‌شناسی مصنوعی: مهندسی سویه‌های میکروبی با بازده بالا و تخمیر بهینه می‌تواند هزینه‌های تولید را بیش از 40 درصد کاهش دهد و تولید در مقیاس بزرگ را امکان‌پذیر کند.
• خوراک‌های متنوع: استفاده از بقایای کشاورزی، قندهای لیگنوسلولزی و چربی‌های زائد، اتکا به محصولات غذایی را کاهش می‌دهد و هزینه‌های مواد اولیه را تثبیت می‌کند.
• ترکیب مواد: ترکیب PHAs با PLA، PBAT یا پلاستیک‌های معمولی (ABS، PET) برای تنظیم عملکرد برای بسته‌بندی، منسوجات و چاپ سه‌بعدی.
• بهبود فرآیند: پیشرفت‌ها در استخراج، تصفیه و اصلاح پلیمر (پیوند، چقرمگی) برای غلبه بر پایداری حرارتی و محدودیت‌های پردازش.

چشم‌انداز بازار و حمایت از سیاست

فشار نظارتی بر آلودگی پلاستیکی، تقاضا برای PHA را افزایش می‌دهد:

• «ممنوعیت پلاستیک» آتی چین، فیلم‌های غیرقابل تجزیه و ظروف یکبار مصرف را محدود می‌کند و جایگزین‌های زیست تخریب‌پذیر را تقویت می‌کند.
• اعتبارات کربن تا 0.8 اعتبار در هر تن ماده زیست تخریب‌پذیر، هزینه‌های انتقال را در طرح تجارت انتشار چین کاهش می‌دهد.
• معامله سبز اتحادیه اروپا و دستورالعمل پلاستیک‌های یکبار مصرف، استفاده از مواد قابل کمپوست تأیید شده (EN 13432، ASTM D6400) را الزامی می‌کند.

بخش‌های استفاده نهایی عبارتند از:

• بسته‌بندی: کیسه‌های خرید، ظروف غذا، ظروف یکبار مصرف.
• کشاورزی: فیلم‌های مالچ، پوشش‌های بذر.
• پزشکی: بخیه‌های قابل جذب، مواد داربستی، حامل‌های دارو.
• منسوجات: الیاف PHA برای پارچه‌های پایدار.

پیش‌بینی می‌شود بازار جهانی PHA از 206 میلیون دلار در سال 2024 به 401 میلیون دلار تا سال 2031 (≈ 10٪ CAGR) رشد کند. اگرچه قیمت‌های فعلی PHA (≈ 75000 یوان چین/تن در چین) بالاتر از پلاستیک‌های معمولی است، اما انتظار می‌رود مقیاس‌بندی و بهینه‌سازی فرآیند، هزینه‌ها را بیش از 40 درصد کاهش دهد.

تخصص و مزایای خدمات ChemFine International

ChemFine International یک تامین‌کننده پیشرو در زمینه پلیمرهای زیستی است که در PHB، PHBV و P34HB تخصص دارد. نقاط قوت ما عبارتند از:

• مشارکت‌های استراتژیک با تولیدکنندگان برتر PHA برای تأمین عرضه قابل اعتماد و با حجم زیاد.
• کنترل کیفیت جامع و انطباق با استانداردهای FDA، EN و ASTM.
• پشتیبانی فنی برای توسعه کاربرد و بهینه‌سازی فرمولاسیون.
• راه‌حل‌های یک‌جا برای صنایع بسته‌بندی، کشاورزی، پزشکی و چاپ سه‌بعدی.