Kevin Yang dari eSUN: Jalur Teknis, Keunggulan, dan Pasar Masa Depan Daur Ulang Kimia PLA

Pada tahun 2006, dengan adanya teknologi sumber terbuka (open-sourcing), pencetakan 3D (manufaktur aditif) mulai mendapatkan momentum di Eropa dan Amerika. Namun, pada saat itu, pencetakan 3D masih merupakan bidang penelitian yang sangat khusus di Tiongkok, dan baru mulai menemukan aplikasinya di sektor industri seperti manufaktur pesawat terbang.

Asam polilaktat (PLA) adalah jenis poliester yang terbuat dari pati tanaman hasil fermentasi yang berasal dari jagung, singkong, tebu, atau bit gula. Gula dalam bahan-bahan terbarukan ini difermentasi menjadi asam laktat, yang kemudian dipolimerisasi menjadi asam polilaktat (PLA).

eSUN didirikan pada tahun 2002, awalnya mengkhususkan diri dalam penelitian dan pengembangan produk seperti ester laktat, asam polilaktat (PLA), dan polikaprolakton (PCL). Setelah lima tahun akumulasi, eSUN memutuskan untuk fokus pada material pencetakan 3D sebagai salah satu arah pengembangan utamanya. Pada tahun 2007, perusahaan ini menjadi yang pertama di dunia yang meluncurkan material pencetakan 3D asam polilaktat komersial dan kemudian mendirikan merek "eSUN", yang kini telah berkembang menjadi salah satu merek terkenal di dunia untuk material pencetakan 3D. Pada tahun 2006, perusahaan mulai melakukan penelitian tentang daur ulang dan penggunaan kembali asam polilaktat yang bernilai tinggi.

Di satu sisi, eSUN telah memperluas aplikasi produknya secara horizontal; di sisi lain, perusahaan ini juga memperdalam upayanya secara vertikal, berupaya membangun rantai industri tertutup yang ramah lingkungan untuk asam polilaktat.

Pada tahun 2013, eSUN mendirikan "lini produksi laktida daur ulang kimia berkapasitas 5.000 ton per tahun" yang dikembangkan sendiri di Xiaogan, Hubei, yang awalnya membentuk sistem teknologi siklus tertutup ramah lingkungan—mulai dari sintesis dan modifikasi material hingga aplikasi, pengolahan produk sampingan, dan daur ulang kimia polimer.

Pada Desember 2023, eSUN menyelesaikan akuisisi 51,265% saham di Hengtian Changjiang Biomaterials Co., Ltd. (selanjutnya disebut sebagai "Hengtian Changjiang"), menandai tonggak penting lainnya dalam pengembangan aplikasi horizontal dan perluasan rantai industri vertikal eSUN.

Kini, Hengtian Changjiang Biomaterials Co., Ltd., yang terutama berfokus pada penelitian dan pengembangan serta produksi serat asam polilaktat dan produk terkait, telah resmi berganti nama menjadi EsunFiber (Suzhou) Co., Ltd. (selanjutnya disebut sebagai "eSunfiber"). Melalui akuisisi ini, eSUN telah menyelesaikan tata letak strategisnya di empat bidang aplikasi utama—biomedis, pencetakan 3D, serat ramah lingkungan, dan kemasan berkelanjutan—sekaligus semakin memperkuat rantai industri tertutup hijaunya, mulai dari daur ulang kimia asam polilaktat menjadi laktida hingga pemintalan leleh langsung serat asam polilaktat.

“Di ujung depan rantai industri, kami telah membangun fasilitas sintesis laktida berkapasitas 5.000 ton/tahun di Xiaogan, Hubei. Selain menggunakan asam laktat sebagai bahan baku, kami juga dapat memproduksi laktida dari asam polilaktat daur ulang. Di ujung belakang rantai industri, eSun New Materials memanfaatkan laktida sebagai bahan baku untuk memproduksi serat asam polilaktat. Dengan cara ini, kami telah membangun keterkaitan hulu dan hilir dalam rantai industri sekaligus mencapai keunggulan komplementer di tingkat teknis,” kata Kevin Yang.

Menurut European Plastics, pada tahun 2021, total kapasitas produksi global bahan yang dapat terurai secara hayati adalah 1,553 juta ton, sementara produksi global produk plastik mencapai 390 juta ton pada periode yang sama.

Kesenjangan yang sangat besar ini menandakan potensi pasar yang sangat besar.

Di tengah kemajuan jadwal global yang terus-menerus untuk pembatasan dan pelarangan plastik, asam polilaktat (PLA), sebagai salah satu bahan biodegradabel yang paling menjanjikan, telah memasuki siklus ekspansi kapasitas global dalam beberapa tahun terakhir. Sejak 2020, pemain internasional seperti TotalEnergies Corbion dan NatureWorks, serta perusahaan domestik seperti Fengyuan Group, Hisun Biomaterials, Jindan Technology, Kingfa Sci. & Tech., dan Wanhua Chemical, telah aktif memperluas kapasitas produksi untuk meraih peluang pertumbuhan di sektor yang sedang berkembang ini.

Yang Yihu berpendapat bahwa meskipun kapasitas produksi bahan baku berkembang pesat, aplikasi hilir mungkin belum sepenuhnya siap untuk menyerap pasokan baru tersebut.

"Penilaian kami adalah bahwa meskipun kapasitas produksi PLA hulu tumbuh dengan cepat, jika aplikasi hilir tetap kurang berkembang, pasar mungkin akan kesulitan untuk mengakomodasi lonjakan pasokan bahan baku tersebut," kata Yang Yihu. "Bahkan, sejak tahun 2006, kami mulai fokus pada pengembangan aplikasi PLA hilir dan mengeksplorasi daur ulang kimia limbah pasca-konsumsi, dengan tujuan untuk melengkapi mata rantai yang lemah dalam pengembangan industri. Di luar pencetakan 3D, kami telah secara strategis berekspansi ke bidang biomedis, serat ramah lingkungan, dan produk yang dapat terurai secara hayati, membentuk empat segmen aplikasi utama."

“Dalam beberapa tahun terakhir, dengan adanya larangan dan pembatasan plastik global, ditambah dengan semakin matangnya biomaterial—terutama teknologi PLA—pasar untuk material biodegradable ramah lingkungan telah berkembang secara bertahap. Kami telah mencurahkan lebih banyak upaya untuk pengembangan aplikasi di bidang ini. Saat ini, produk biodegradable sekali pakai dan produk serat ramah lingkungan kami telah menjadi pendorong pertumbuhan terbesar kedua setelah material pencetakan 3D, dan produk ester laktat kami, yang diproduksi melalui daur ulang kimia, juga telah mencapai pertumbuhan yang pesat. Produsen photoresist domestik utama menggunakan ester laktat kelas elektronik kami. Meskipun volumenya masih terbatas, prospek aplikasinya menjanjikan,” jelas Kevin Yang.

Limbah PLA dapat didaur ulang melalui proses kimia atau mekanis. Meskipun limbah tersebut mungkin mengandung kontaminan, PLA dapat didaur ulang secara kimia melalui depolimerisasi termal atau hidrolisis untuk menghasilkan monomer, yang kemudian dapat digunakan untuk memproduksi PLA baru. Selain itu, PLA dapat didaur ulang secara kimia melalui transesterifikasi untuk menghasilkan metil laktat.

“Model inovasi produksi bersama konfigurasi X milik kami memungkinkan diversifikasi sumber bahan baku dan produk akhir, sehingga meningkatkan fleksibilitas lini produksi, meningkatkan efisiensi sistem, dan mengurangi konsumsi energi serta biaya,” tambah Kevin Yang. “Kami dapat memproduksi laktida dari asam laktat atau PLA daur ulang, yang kemudian dapat dipolimerisasi menjadi berbagai biomaterial. Misalnya, ketika menggunakan PLA daur ulang sebagai bahan baku, laktida dengan kemurnian tinggi dapat dipolimerisasi lebih lanjut menjadi PLA, polikaprolakton (PCL), atau poliol, sementara produk sampingan dengan kemurnian lebih rendah dapat bereaksi dengan etanol untuk menghasilkan ester laktat yang murni secara kimia. Atau, laktida dengan kemurnian optik tinggi dapat langsung berfungsi sebagai bahan baku untuk ester laktat dengan kemurnian tinggi.”

Pada tahun 2012, setelah enam tahun melakukan penelitian dan pengembangan yang intensif, eSUN secara resmi mengajukan permohonan paten untuk"Metode untuk Menyiapkan Laktida Murni dari Asam Polilaktat Daur Ulang", yang berhasil dihibahkan pada tahun 2014. Teknologi inovatif ini—yang pertama di dunia—memungkinkan pemulihan laktida dengan kemurnian optik tinggi dari PLA daur ulang, sementara produk sampingannya dapat digunakan kembali untuk menghasilkan berbagai ester laktat. Teknologi ini memecahkan tantangan global dalam mendaur ulang dan menggunakan kembali material yang mudah terurai berbasis bio, melengkapi siklus tertutup rantai industri dan membangun"lingkaran hijau"ekonomi.

Sementara itu, isu mengenai pembuangan akhir yang tidak memadai untuk plastik yang dapat terurai telah mendapatkan perhatian yang semakin meningkat dalam beberapa tahun terakhir. Menurut sebuahLaporan Penelitian tentang Penilaian Dampak Lingkungan dan Dukungan Kebijakan untuk Plastik yang Dapat TeruraiDirilis bersama oleh Universitas Tsinghua dan Sinopec,96,77% plastik biodegradable di Tiongkok berakhir dibakar atau dibuang ke tempat pembuangan sampah.,3,1% kebocoran ke lingkungan, dan hanya0,007% masuk ke fasilitas biodegradasi khususuntuk dekomposisi sempurna.

Komisi EropaDirektif Plastik Sekali Pakai (SUP) Tahun 2021melarang penggunaan plastik yang dapat terurai secara oksidatif, dapat terurai secara hayati, dan dapat dikomposkan pada produk plastik sekali pakai.Peraturan Kemasan dan Limbah Kemasan (PPW) Tahun 2022mewajibkan bahwaSemua kemasan harus dapat didaur ulang atau digunakan kembali pada tahun 2030.. AUsulan peraturan tahun 2023 untuk Kendaraan Akhir Masa Pakai (ELV)lebih lanjut mensyaratkan bahwaKendaraan baru mengandung setidaknya 25% plastik daur ulang., menekankan prinsip sirkularitas dalam penggunaan material.

Kebijakan-kebijakan ini menunjukkan bahwa Uni Eropa mendukung konsep pengurangan plastik, ekonomi sirkular, dan daur ulang. Namun, penerapan peraturan-peraturan ini juga dapat membatasi rencana ekspansi produsen plastik yang dapat terurai secara hayati, sehingga menimbulkan pertanyaan:Apakah plastik yang dapat terurai secara alami masih memiliki masa depan?

Kevin Yang percaya bahwa, dengan latar belakang netralitas karbon, Asal usul PLA yang berbasis bio tetap bermakna dan berharga.Oleh karena itu, fokus sekarang harus beralih ke pemanfaatan keunggulan PLA dalampenangkapan karbon dan ramah lingkungan.

Di satu sisi, upaya harus dilakukan untukmengembangkan dan mempromosikan produk PLA yang tahan lama, seperti alat tulis PLA yang tahan lama atau cangkir mirip keramik PLA dengan kilap tinggi. Di sisi lain,Daur ulang dan penggunaan kembali setelah pemakaian harus diprioritaskan..

"Dari perspektif teknis, daur ulang kimia PLA memiliki keunggulan dibandingkan plastik lain seperti PET atau TPU,"Yang Yihu menjelaskan."PLA hanya memiliki satu monomer—laktida—sehingga setelah didaur ulang, laktida dengan kemurnian tinggi dapat diperoleh melalui proses pemurnian yang sederhana. Secara ekonomi, PLA daur ulang dapat sebagian menggantikan bahan baku berbasis pati atau gula, sehingga mengurangi persaingan di masa depan antara bahan baku PLA dan sumber daya pangan."