eSUN के केविन यांग: पीएलए रसायन पुनर्चक्रण का तकनीकी मार्ग, लाभ और भविष्य का बाजार

2006 में, प्रौद्योगिकी के ओपन-सोर्सिंग के साथ, 3डी प्रिंटिंग (एडिटिव मैन्युफैक्चरिंग) ने यूरोप और अमेरिका में गति पकड़नी शुरू कर दी। हालांकि, उस समय चीन में 3डी प्रिंटिंग अभी भी एक बहुत ही विशिष्ट अनुसंधान क्षेत्र था, जो विमान निर्माण जैसे औद्योगिक क्षेत्रों में अनुप्रयोग खोजना शुरू कर रहा था।

पॉलीलैक्टिक एसिड (PLA) एक प्रकार का पॉलिएस्टर है जो मक्का, कसावा, गन्ना या चुकंदर से प्राप्त किण्वित पादप स्टार्च से बनता है। इन नवीकरणीय सामग्रियों में मौजूद शर्करा को किण्वित करके लैक्टिक एसिड में परिवर्तित किया जाता है, जिसे बाद में बहुलकित करके पॉलीलैक्टिक एसिड (PLA) बनाया जाता है।

eSUN की स्थापना 2002 में हुई थी, शुरुआत में यह लैक्टेट एस्टर, पॉलीलैक्टिक एसिड (PLA) और पॉलीकैप्रोलैक्टोन (PCL) जैसे उत्पादों के अनुसंधान और विकास में विशेषज्ञता रखती थी। पाँच वर्षों के अनुभव के बाद, eSUN ने 3D प्रिंटिंग सामग्री को अपने मुख्य विकास क्षेत्रों में से एक बनाने का निर्णय लिया। 2007 में, यह व्यावसायिक रूप से पॉलीलैक्टिक एसिड 3D प्रिंटिंग सामग्री लॉन्च करने वाली दुनिया की पहली कंपनी बनी और इसके बाद "eSUN" ब्रांड की स्थापना की, जो अब 3D प्रिंटिंग सामग्री के लिए विश्व स्तर पर प्रसिद्ध ब्रांडों में से एक बन गया है। 2006 में, कंपनी ने पॉलीलैक्टिक एसिड के पुनर्चक्रण और उच्च-मूल्य वाले पुन: उपयोग पर अनुसंधान शुरू किया।

एक ओर, eSUN ने अपने उत्पाद अनुप्रयोगों का क्षैतिज रूप से विस्तार किया है; दूसरी ओर, इसने पॉलीलैक्टिक एसिड के लिए एक हरित बंद-लूप औद्योगिक श्रृंखला बनाने के लिए लंबवत रूप से भी अपने प्रयासों को गहरा किया है।

2013 में, eSUN ने हुबेई के शियाओगान में एक स्व-विकसित "5,000 टन प्रति वर्ष रासायनिक पुनर्चक्रण लैक्टाइड उत्पादन लाइन" स्थापित की, जिससे शुरू में एक हरित बंद-लूप तकनीकी प्रणाली का निर्माण हुआ - सामग्री संश्लेषण और संशोधन से लेकर अनुप्रयोग, उपोत्पाद प्रसंस्करण और बहुलक रासायनिक पुनर्चक्रण तक।

दिसंबर 2023 में, eSUN ने हेंगटियन चांगजियांग बायोमटेरियल्स कंपनी लिमिटेड (जिसे आगे "हेंगटियन चांगजियांग" कहा जाएगा) में 51.265% इक्विटी हिस्सेदारी का अधिग्रहण पूरा किया, जो eSUN के क्षैतिज अनुप्रयोग विकास और ऊर्ध्वाधर औद्योगिक श्रृंखला विस्तार में एक और महत्वपूर्ण मील का पत्थर है।

अब, हेंगटियन चांगजियांग बायोमटेरियल्स कंपनी लिमिटेड, जो मुख्य रूप से पॉलीलैक्टिक एसिड फाइबर और संबंधित उत्पादों के अनुसंधान एवं विकास और उत्पादन पर केंद्रित है, का आधिकारिक रूप से नाम बदलकर ईसनफाइबर (सूज़ौ) कंपनी लिमिटेड (जिसे आगे "ईसनफाइबर" कहा जाएगा) कर दिया गया है। इस अधिग्रहण के माध्यम से, ईसन ने चार प्रमुख अनुप्रयोग क्षेत्रों - जैवचिकित्सा, 3डी प्रिंटिंग, पर्यावरण-अनुकूल फाइबर और टिकाऊ पैकेजिंग - में अपनी रणनीतिक रूपरेखा को पूरा कर लिया है, साथ ही पॉलीलैक्टिक एसिड के रासायनिक पुनर्चक्रण से लेकर पॉलीलैक्टिक एसिड फाइबर की प्रत्यक्ष मेल्ट स्पिनिंग तक, अपनी हरित क्लोज्ड-लूप औद्योगिक श्रृंखला को और मजबूत किया है।

"औद्योगिक श्रृंखला के अग्रिम छोर पर, हमने हुबेई के शियाओगान में 5,000 टन/वर्ष की लैक्टाइड संश्लेषण सुविधा स्थापित की है। लैक्टिक एसिड को कच्चे माल के रूप में उपयोग करने के अलावा, हम पुनर्चक्रित पॉलीलैक्टिक एसिड से भी लैक्टाइड का उत्पादन कर सकते हैं। औद्योगिक श्रृंखला के अंतिम छोर पर, ईसन न्यू मैटेरियल्स लैक्टाइड को कच्चे माल के रूप में उपयोग करके पॉलीलैक्टिक एसिड फाइबर का उत्पादन करता है। इस तरह, हमने औद्योगिक श्रृंखला के भीतर अग्रिम और अंतिम छोर के बीच संबंध स्थापित किए हैं और तकनीकी स्तर पर पूरक लाभ प्राप्त किए हैं," केविन यांग ने कहा।

यूरोपियन प्लास्टिक्स के अनुसार, 2021 में जैव-अपघटनीय सामग्रियों की वैश्विक कुल उत्पादन क्षमता 1.553 मिलियन टन थी, जबकि इसी अवधि में प्लास्टिक उत्पादों का वैश्विक उत्पादन 390 मिलियन टन तक पहुंच गया।

यह विशाल अंतर अपार बाजार क्षमता का संकेत देता है।

प्लास्टिक पर प्रतिबंध और रोक लगाने के लिए वैश्विक समयसीमा में लगातार हो रही प्रगति के मद्देनजर, पॉलीलैक्टिक एसिड (पीएलए), जो कि सबसे आशाजनक जैव-अपघटनीय सामग्रियों में से एक है, ने हाल के वर्षों में वैश्विक स्तर पर उत्पादन क्षमता विस्तार के दौर में प्रवेश किया है। 2020 से, टोटलएनर्जीज कॉर्बियन और नेचरवर्क्स जैसी अंतरराष्ट्रीय कंपनियों के साथ-साथ फेंगयुआन ग्रुप, हिसुन बायोमटेरियल्स, जिंदान टेक्नोलॉजी, किंगफा साइंस एंड टेक्नोलॉजी और वानहुआ केमिकल जैसी घरेलू कंपनियों ने इस उभरते क्षेत्र में विकास के अवसरों का लाभ उठाने के लिए सक्रिय रूप से उत्पादन क्षमता का विस्तार किया है।

यांग यिहू का मानना ​​है कि हालांकि कच्चे माल की उत्पादन क्षमता तेजी से बढ़ रही है, लेकिन डाउनस्ट्रीम अनुप्रयोग अभी तक नई आपूर्ति को पूरी तरह से अवशोषित करने के लिए तैयार नहीं हो सकते हैं।

यांग यिहू ने कहा, "हमारा आकलन है कि पीएलए की उत्पादन क्षमता में तेजी से वृद्धि हो रही है, लेकिन अगर इसके बाद के अनुप्रयोगों का विकास नहीं हुआ, तो बाजार कच्चे माल की आपूर्ति में इस तरह की अचानक वृद्धि को संभालने में संघर्ष कर सकता है। दरअसल, 2006 में ही हमने पीएलए के बाद के अनुप्रयोगों को विकसित करने और उपभोक्ता द्वारा उपयोग किए गए कचरे के रासायनिक पुनर्चक्रण की संभावनाओं का पता लगाने पर ध्यान केंद्रित करना शुरू कर दिया था, जिसका उद्देश्य उद्योग के विकास में कमजोर कड़ियों को मजबूत करना था। 3डी प्रिंटिंग के अलावा, हमने रणनीतिक रूप से जैव चिकित्सा, पर्यावरण के अनुकूल फाइबर और जैव-अपघटनीय उत्पादों में विस्तार किया है, जिससे चार प्रमुख अनुप्रयोग क्षेत्र बने हैं।"

"हाल के वर्षों में, वैश्विक स्तर पर प्लास्टिक पर प्रतिबंध और पाबंदियों के साथ-साथ बायोमटेरियल्स—विशेष रूप से पीएलए तकनीक—की बढ़ती परिपक्वता के कारण, पर्यावरण के अनुकूल बायोडिग्रेडेबल सामग्रियों का बाजार धीरे-धीरे बढ़ा है। हमने इस क्षेत्र में अनुप्रयोग विकास पर अधिक ध्यान दिया है। आज, हमारे डिस्पोजेबल बायोडिग्रेडेबल उत्पाद और इको-फाइबर उत्पाद 3डी प्रिंटिंग सामग्रियों के बाद दूसरे सबसे बड़े विकास चालक बन गए हैं, और रासायनिक पुनर्चक्रण के माध्यम से उत्पादित हमारे लैक्टेट एस्टर उत्पादों ने भी तेजी से विकास किया है। प्रमुख घरेलू फोटोरेसिस्ट निर्माता हमारे इलेक्ट्रॉनिक-ग्रेड लैक्टेट एस्टर का उपयोग कर रहे हैं। हालांकि मात्रा अभी भी सीमित है, अनुप्रयोग की संभावनाएं आशाजनक हैं," केविन यांग ने बताया।

अपशिष्ट पीएलए को रासायनिक या यांत्रिक प्रक्रियाओं द्वारा पुनर्चक्रित किया जा सकता है। हालांकि अपशिष्ट में संदूषक हो सकते हैं, पीएलए को तापीय अपघटन या जल अपघटन के माध्यम से रासायनिक पुनर्चक्रण द्वारा मोनोमर में परिवर्तित किया जा सकता है, जिनका उपयोग नए पीएलए के निर्माण में किया जा सकता है। इसके अतिरिक्त, पीएलए को ट्रांसएस्टरीफिकेशन द्वारा रासायनिक रूप से पुनर्चक्रित करके मिथाइल लैक्टेट का उत्पादन किया जा सकता है।

केविन यांग ने आगे कहा, "हमारा विशेष X-कॉन्फ़िगरेशन सह-उत्पादन नवाचार मॉडल विविध कच्चे माल स्रोतों और अंतिम उत्पादों को सक्षम बनाता है, जिससे उत्पादन लाइन की लचीलता बढ़ती है, सिस्टम की दक्षता में सुधार होता है और ऊर्जा खपत और लागत कम होती है। हम लैक्टिक एसिड या पुनर्चक्रित पीएलए से लैक्टाइड का उत्पादन कर सकते हैं, जिसे बाद में विभिन्न जैव-सामग्रियों में बहुलकित किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, पुनर्चक्रित पीएलए को फीडस्टॉक के रूप में उपयोग करने पर, उच्च-शुद्धता वाले लैक्टाइड को आगे पीएलए, पॉलीकैप्रोलैक्टोन (पीसीएल), या पॉलीओल्स में बहुलकित किया जा सकता है, जबकि कम-शुद्धता वाले उप-उत्पाद इथेनॉल के साथ प्रतिक्रिया करके रासायनिक रूप से शुद्ध लैक्टेट एस्टर का उत्पादन कर सकते हैं। वैकल्पिक रूप से, उच्च-प्रकाशिक-शुद्धता वाला लैक्टाइड सीधे उच्च-शुद्धता वाले लैक्टेट एस्टर के लिए कच्चे माल के रूप में कार्य कर सकता है।"

2012 में, छह वर्षों के समर्पित अनुसंधान एवं विकास के बाद, eSUN ने आधिकारिक तौर पर एक पेटेंट आवेदन दायर किया।"पुनर्चक्रित पॉलीलैक्टिक एसिड से परिष्कृत लैक्टाइड तैयार करने की एक विधि"यह अभूतपूर्व तकनीक, जिसे 2014 में सफलतापूर्वक मंजूरी मिली थी, पुनर्चक्रित पीएलए से उच्च-प्रकाशिक शुद्धता वाले लैक्टाइड की पुनर्प्राप्ति को सक्षम बनाती है, जबकि उप-उत्पादों को विभिन्न लैक्टेट एस्टर के उत्पादन के लिए पुनः उपयोग किया जा सकता है। इसने जैव-आधारित अपघटनीय सामग्रियों के पुनर्चक्रण और पुन: उपयोग की वैश्विक चुनौती का समाधान किया, औद्योगिक श्रृंखला के बंद चक्र को पूरा किया और एक स्थापित किया।"हरा गोलाकार"अर्थव्यवस्था।

इस बीच, हाल के वर्षों में विघटनशील प्लास्टिक के अपर्याप्त निपटान का मुद्दा तेजी से ध्यान आकर्षित कर रहा है।विघटनशील प्लास्टिक के लिए पर्यावरणीय प्रभाव आकलन और नीतिगत समर्थन पर शोध रिपोर्टसिंघुआ विश्वविद्यालय और सिनोपेक द्वारा संयुक्त रूप से जारी किया गया।चीन में उत्पादित जैव-अपघटनीय प्लास्टिक का 96.77% हिस्सा या तो जला दिया जाता है या लैंडफिल में डाल दिया जाता है।,3.1% पर्यावरण में रिस जाता हैऔर केवल0.007% विशेष जैव अपघटन सुविधाओं में प्रवेश करते हैंपूर्ण अपघटन के लिए।

यूरोपीय आयोग का2021 एकल-उपयोग प्लास्टिक (एसयूपी) निर्देशएकल-उपयोग वाले प्लास्टिक उत्पादों में ऑक्सीकरण द्वारा अपघटित होने वाले, जैव अपघटित होने वाले और खाद बनने योग्य प्लास्टिक पर प्रतिबंध लगा दिया गया है।2022 पैकेजिंग और पैकेजिंग अपशिष्ट (पीपीडब्ल्यू) विनियमनयह अनिवार्य करता है कि2030 तक सभी पैकेजिंग को पुनर्चक्रण योग्य या पुन: प्रयोज्य होना चाहिए।। ए2023 में एंड-ऑफ-लाइफ व्हीकल्स (ईएलवी) विनियमों के लिए प्रस्तावइसके अलावा यह भी आवश्यक है किनए वाहनों में कम से कम 25% पुनर्चक्रित प्लास्टिक का उपयोग किया जाता है।सामग्री के उपयोग में चक्रीयता पर जोर देते हुए।

ये नीतियां दर्शाती हैं कि यूरोपीय संघ प्लास्टिक की कमी, चक्रीयता और पुनर्चक्रण की अवधारणाओं की वकालत कर रहा है। हालांकि, इन विनियमों के कार्यान्वयन से जैव-अपघटनीय प्लास्टिक निर्माताओं की विस्तार योजनाओं पर भी रोक लग सकती है, जिससे यह सवाल उठता है:क्या बायोडिग्रेडेबल प्लास्टिक का अभी भी कोई भविष्य है?

केविन यांग का मानना ​​है कि कार्बन तटस्थता की पृष्ठभूमि में, पीएलए की जैव-आधारित उत्पत्ति आज भी महत्वपूर्ण और मूल्यवान बनी हुई है।इसलिए, अब ध्यान पीएलए के फायदों का लाभ उठाने की ओर केंद्रित होना चाहिए।कार्बन पृथक्करण और पर्यावरण मित्रता.

एक ओर तो प्रयास किए जाने चाहिए किटिकाऊ पीएलए उत्पादों का विकास और प्रचार करनाजैसे कि टिकाऊ पीएलए स्टेशनरी या उच्च चमक वाले पीएलए सिरेमिक जैसे कप। दूसरी ओर,उपयोग के बाद पुनर्चक्रण और पुन: उपयोग को प्राथमिकता दी जानी चाहिए.

"तकनीकी दृष्टिकोण से, पीएलए की रासायनिक पुनर्चक्रण क्षमता पीईटी या टीपीयू जैसे अन्य प्लास्टिक की तुलना में अधिक लाभ प्रदान करती है।"यांग यिहु ने समझाया।"पीएलए में केवल एक ही मोनोमर—लैक्टाइड—होता है, इसलिए पुनर्चक्रण के बाद, एक सरल शुद्धिकरण प्रक्रिया के माध्यम से उच्च-शुद्धता वाला लैक्टाइड प्राप्त किया जा सकता है। आर्थिक रूप से, पुनर्चक्रित पीएलए स्टार्च- या चीनी-आधारित फीडस्टॉक को आंशिक रूप से प्रतिस्थापित कर सकता है, जिससे पीएलए कच्चे माल और खाद्य संसाधनों के बीच भविष्य की प्रतिस्पर्धा कम हो जाएगी।"