يطلق التصنيع التقليدي لبويتيل أكريليت (BA) 12–15 طنًا متريًا من مكافئ ثاني أكسيد الكربون لكل طن من المنتج , ويرجع ذلك أساسًا إلى الانبعاثات الناتجة عن العمليات الكيميائية البترولية ذات الاستهلاك العالي للطاقة والمذكورة في تقرير (Ponemon 2023). حيث تسهم مراحل الاعتماد على الوقود الأحفوري بنسبة 74% من إجمالي الانبعاثات، وحدها عملية تصنيع حمض الأكريليك تسهم بنسبة 40% من الغازات الدفيئة الناتجة عن العمليات.
أ دراسة حديثة حول تقييم دورة الحياة (LCA) يُظهر أن 68٪ من البصمة الكربونية لحمض الأكريليك (BA) تأتي من استخراج المواد الخام وتنقيتها. وتساهم النقل إلى مصنعي الإماulsion في إضافة 12٪ من الانبعاثات، بينما تُسهم عملية البلمرة بنسبة 20٪. تُمكّن هذه البيانات المفصلة الشركات المصنعة من استهداف تقليل الانبعاثات الكربونية في المراحل الأكثر تأثيرًا في سلسلة التوريد.
تُعدّ الطرق الناشئة في الإنتاج وسيلة لخفض الانبعاثات بنسبة 38٪ من خلال دمج الطاقة المتجددة في عملية التكسير بالبخار، وتقطير محفز يقلل من درجات حرارة التفاعل، بالإضافة إلى التقاط الكربون المُعدّ لمحطات إنتاج حمض الأكريليك. ووفقًا لذلك، فقد تمكّنت درجات حمض الأكريليك منخفضة الكربون المعتمدة من جهات خارجية الآن من الالتزام بمعايير ISO 14067 فيما يتعلق بالانبعاثات من المهد إلى البوابة، مما يوفر للمُصَنّعين طريقًا موثوقًا لتقليل التأثير البيئي.
بينما يدّعي 62٪ من الموردين "BA المستدامة"، إلا أن 34٪ فقط منهم يوفرون أدلة يمكن التحقق منها فيما يتعلق بمراجعة الانبعاثات على مستوى المصنع، وقابلية تتبع المواد الخام المتجددة، والإفصاح عن الانبعاثات من النوع الثالث. حذر مشروع الإفصاح عن الكربون (CDP) من أن الادعاءات غير المثبتة بشأن الحياد الكربوني قد تؤدي إلى إرباك الشركات التي تُصنّع المستحلبات المعنية بالبيئة، مشدداً على ضرورة الإبلاغ الشفاف والمدقق عن الاستدامة.
يلعب أكريلات البوتيل، أو اختصارًا BA، دورًا رئيسيًا في أنظمة التعليق المائي التي تقلل من انبعاثات المذيبات العضوية (VOC) بنسبة تتراوح بين 30 إلى 50 بالمئة مقارنةً بالمنتجات التقليدية القائمة على المذيبات. والتحسينات الحديثة في طريقة تصنيع هذه التعليقات تستفيد من البنية الجزيئية المرنة لـ BA لإنتاج عوامل ربط قوية تُستخدم في أشياء مثل أصباغ الخشب والأغطية الخارجية، مع الحفاظ على مستويات منخفضة جدًا من المذيبات العضوية، عادةً أقل من 50 غرامًا في اللتر. وأظهرت اختبارات صناعية أجريت السنة الماضية أن الأغطية المصنوعة من أكريليك BA المُعدّل مقاومة لظروف القلوية في حوالي 98 مرة من أصل 100، كما تلتصق بشكل أفضل على الأسطح بنسبة تقارب 40 بالمئة، مما يعني أن هذه الأغطية الحامية تدوم لفترة أطول بكثير قبل الحاجة إلى استبدالها، وبالتالي تقليل هدر المواد مع مرور الوقت.
لقد قاموا مؤخرًا بإجراء تعديلات على مجموعات الإستر الوظيفية في مواد BA من أجل تحسين قابلية التحلل البيئي مع الحفاظ على خصائص البوليمر. عند مزج مركبات BA مع بعض المونومرات المشتركة المستخلصة من مصادر طبيعية، فإنها تتحلل بفعل الميكروبات في مكبات النفايات بشكل أسرع بنسبة 28٪ وفقًا للاختبارات الأخيرة المنشورة في مجلة Nature السنة الماضية. إنه أمر مثير للإعجاب حقًا. ترغب وكالة الكيمياء الأوروبية في أن تتحلل البلاستيكيات بنسبة 60٪ على الأقل خلال سنتين فقط، لذا فإن هذا النوع من التطورات يساعد الشركات المصنعة على الامتثال لمتطلباتها. وعلى الرغم من أنها لم تصل إلى هذه النسبة بعد، إلا أن مادة BA تبدو وكأنها خطوة وسطى جيدة على طريق الحلول الأكريلية المستخلصة بالكامل من المصادر النباتية للصناعة.
يمر مجال تطبيقات أكريلات البوتيل (BA) بتغيرات كبيرة بفضل ثلاث تطورات رئيسية. أولاً، هناك تطوير أنظمة التصلب عند درجات الحرارة المنخفضة والتي يمكن أن تقلل استهلاك الطاقة بنسبة تصل إلى 35%. ثانياً، نشهد ظهور مواد هجينة تحتوي فعلياً على ما يقارب 15 إلى 20 بالمئة من مكونات أكريليك معاد تدويرها. وثالثاً، برزت مستحلبات الترابط الذاتي كمُغيّر للقواعد، حيث أنها تزيل بشكل كامل انبعاثات الفورمالديهايد من العملية. جميع هذه التحسينات تساعد الشركات المصنعة على الامتثال لمعايير وكالة حماية البيئة (EPA)، كما أنها ترضي متطلبات الاستثمار المتعلقة بالاستدامة (ESG). وبحسب أحدث الدراسات السوقية لعام 2024، فإن سبعة من أصل كل عشر شركات تصنيع طلاءات تبحث بنشاط عن موردين متخصصين في حلول BA منخفضة الكربون. هذا الاتجاه يظهر مدى أهمية الاستدامة بالنسبة لقطاع الصناعة ككل.
تتجه شركات الكيماويات بعيدًا عن الوقود الأحفوري التقليدي وتبدأ باستخدام مواد مثل الذرة وقصب السكر والمنيهوت بدلاً من ذلك في تصنيع منتجات الأكريلات البوتيلية. وبحسب بحث نشرته شركة Myriant Corporation بالتعاون مع OPX Biotechnologies في عام 2023، فإن الانتقال إلى هذه المواد المستخلصة من النباتات يقلل الانبعاثات خلال عملية التصنيع بنسبة تقارب الأربعين بالمائة مقارنةً بتلك الناتجة عن العمليات المعتمدة على النفط. ويبدو أن سوق هذه البوليمرات المستخلصة من مصادر بيولوجية مهيأة أيضًا للنمو بسرعة كبيرة. نحن نتحدث هنا عن معدلات نمو تقارب الثانية عشرة بالمائة سنويًا حتى عام 2032 وفقًا للتقديرات. وينسجم هذا الاتجاه مع ما تمليه القيود البيئية الصارمة التي فُرضت مؤخرًا، ومع الالتزامات المؤسسية العديدة بالتحول إلى النموذج الأخضر. كما أنه يندرج تحت فلسفة الاقتصاد الدائري، حيث يتم تحويل المخلفات الناتجة عن العمليات الزراعية إلى مركبات أكريليكية مفيدة بدلًا من أن تبقى غير مستغلة.
يتماشى الآن أداء BA القائم على البيولوجيا مع ما يمكن أن تقدمه الإصدارات التقليدية من حيث الجوانب التقنية، ويتم إنتاجه بالفعل في مرافق إنتاج بحجم كامل. وصلت أسعار BA القائمة على البيولوجيا إلى نحو 2300 دولار لكل طن في عام 2024، وهو ما يزيد بنسبة تتراوح بين 15 إلى 20 بالمائة عن تكلفة المواد المشتقة من البترول، على الرغم من أن هذه الفجوة تبدو أنها تقل تدريجيًا مع زيادة الإنتاج. تقوم الشركات الرئيسية في الصناعة بتحويل ما يقارب الثلث إلى نصف ميزانيتها البحثية تقريبًا لتحسين طرق التخمير والتفاعلات التحفيزية التي تجعل كل العمليات أكثر كفاءة. ومن المتوقع أن يشهد معظم المحللين نموًا في الطلب العالمي على هذه الأكريلات البيولوجية لتصل إلى ثلاثة أضعاف بحلول عام 2027. وتتصدر صناعتا السيارات والبناء هذه المبادرة نظرًا لحاجتهما إلى مواد تترك بصمة كربونية أقل دون التفريط في الجودة.
الحمض البُتيريك القائم على المواد الحيوية لا يزال أمامه طريق طويل ليُحقق توسعًا في الإنتاج. الحقيقة هي أن إنتاج هذا الحمض يكلف حوالي 80٪ أكثر من الطرق التقليدية التي تعتمد على النفط، ويرجع ذلك بشكل رئيسي إلى تنوع المواد الخام المتاحة وتعقيد عملية التنقية. نحن ببساطة لا نملك ما يكفي من الأنظمة المُوزَّعة على المزارع لجمع كل المواد النفاوية المطلوبة لإنتاجه، مما يُبطئ بشدة سلسلة التوريد. علاوةً على ذلك، تختلف اللوائح بشكل كبير من منطقة إلى أخرى، مما يجعل الشركات تتردد قبل ضخ استثمارات كبيرة. من ناحية أخرى، بدأت تتشكل بعض الشراكات المُثيرة للاهتمام بين مصنعي الكيماويات ورجال الأعمال في قطاع الزراعة. كما أظهرت الاختبارات المبكرة في مصافي صغيرة الأحجام نتائج واعدة أيضًا، حيث تم خفض التكاليف بنسبة تصل إلى 22٪ من خلال دمج خطوات المعالجة المختلفة. ليس سيئًا، لكن هناك بالتأكيد مساحة لتحسينات أكبر.
في الوقت الحالي، تدفع معايير الانبعاثات العالمية إلى خفض يزيد عن 60% في الانبعاثات من طلاءات العمارة، مما جعل حمض الأكريليك البوتيلي المكون الأساسي في حوالي 8 من كل 10 تركيبات تلبي هذه المتطلبات. وبحسب ما نشرته وكالة حماية البيئة الأمريكية في عام 2024، فإن حمض الأكريليك البوتيلي يعمل بكفاءة حتى عندما تنخفض مستويات المركبات العضوية المتطايرة إلى أقل من 100 غرام لكل لتر. كما لاحظت شركات تصنيع الدهانات ذلك، حيث ارتفع الطلب على المنتجات ذات الروائح المنخفضة إلى نحو ثلاثة أضعاف منذ بداية عام 2020. كل هذه الضغوط التنظيمية تدفع نحو نمو سوق الأكريليك منخفض المركبات العضوية المتطايرة. يتوقع خبراء الصناعة أن يصل حجم هذا القطاع إلى ما يقارب 20 مليار دولار أمريكي بحلول عام 2032، على الرغم من أن الأرقام الفعلية تعتمد على سرعة تكيف الشركات في طرق الإنتاج.
تمكن تقنيات الأسترة المتقدمة من إنتاج تركيبات BA تحتوي على 30–40% محتوى بيولوجي، مما يقلل الانبعاثات من المهد إلى البوابة بنسبة 58% دون التأثير على قوة التماسك أو المقاومة للطقس. وقد أكدت الاختبارات المستقلة أن هذه الأنظمة الهجينة تفي بمعايير LEED v5 وتصل إلى محتوى VOC أقل من 1% في طلاءات الأخشاب عالية الجودة، وهي ميزة رئيسية للشركات المصنعة التي تستهدف شهادات المباني الخضراء.
تُشكل BA 68% من الروابط الأكريلية القابلة للذوبان في الماء على مستوى العالم، وتُقدّر لتوافقها مع المواد السطحية ومقاومتها للماء. وتُقدّم المستحلبات المحسّنة بـ BA أداءً يزيد عن 10,000 ساعة من المقاومة للطقس في الأنظمة القائمة بالكامل على الماء، متخطيةً الأنظمة القائمة على المذيبات بنسبة 27% في مقاومة الأشعة فوق البنفسجية. ويقود آسيا والمحيط الهادئ اعتماد هذه المواد، حيث تم تحديد BA في 91% من مشاريع البناء الحاصلة على شهادة البيئة منذ عام 2023.
إن الدفع الكبير نحو ممارسات ESG في الصناعة الكيميائية يُغيّر طريقة إنتاج حمض البنزويك (BA). وبحسب بيانات حديثة من مبادرة الاستدامة الكيميائية (2023)، قام ثلثا الشركات المصنعة تقريبًا بخفض الانبعاثات من نطاق 3 من خلال الانتقال إلى المواد الخام المتجددة. وفي الوقت نفسه، تقلل الأنظمة ذات الدورة المغلقة من استهلاك الطاقة بنسبة تتراوح بين 18 و22 بالمائة مقارنة بالطرق التقليدية، وفي ذات الوقت تحافظ على درجة نقاء البوليمر الحيوية. وبتحقيق متطلبات كلا الهدفين 12 و13 للأمم المتحدة للتنمية المستدامة، واللذين يركزان على الاستهلاك المسؤول والعمل المناخي على التوالي، يستمر حمض البنزويك (BA) في لعب دور جوهري في إنشاء اقتصادات دائرية عبر تطبيقات المواد اللاصقة والطلاء في مختلف الصناعات.
لقد دفعت القواعد الصارمة المتعلقة بالمذيبات العضوية المتطايرة (VOC) من أماكن مثل تغييرات الفصل السادس من قانون المواد الكيميائية السامة (TSCA) التابع لوكالة حماية البيئة (EPA) نحو نمو كبير في صيغ الأكريلات البوتيلية منخفضة الانبعاثات خلال السنوات القليلة الماضية، مسجلة معدل نمو سنوي مركب يقدر بحوالي 34% منذ عام 2020. في الوقت الحالي، تشكل الطلاءات الأكريلية القائمة على الماء والمحتوية على مكونات BA حوالي 62% من المبيعات في أسواق الطلاءات الصناعية، وتتفوق بذلك على الخيارات التقليدية القائمة على المذيبات من حيث المتانة وسرعة الجفاف. نحن نشهد أيضًا شيئًا مثيرًا فيما يتعلق بهذه الخلطات الجديدة من الأكريلات الحيوية التي تحتوي على أقل من نصف بالمائة من المواد البترولية. يقدر بعض المحللين أن هذا القطاع قد يصل إلى ما يقارب الثلاثة مليارات دولار في مجال التكنولوجيا البوليمرية الخضراء بحلول عام 2027، على الرغم من عدم وجود يقين حول طبيعة التطورات المستقبلية.
ينتج عن تصنيع BA التقليدي انبعاثات كبيرة من مكافئات ثاني أكسيد الكربون لكل طن من المنتج، وذلك بشكل أساسي بسبب العمليات البتروكيميائية ذات الاستهلاك العالي للطاقة والانبعاثات المتطايرة العضوية (VOC).
تشير تقييمات دورة الحياة إلى أن استخراج المواد الخام وتنقيتها يسهمان في الغالبية العظمى من بصمة الكربون الخاصة بـ BA، تليها عمليات النقل والبلمرة.
استخدام مواد خام متجددة مثل الذرة والقصب السكري يقلل الانبعاثات أثناء التصنيع ويلائم الممارسات الاقتصادية الدائرية، مما يعزز إنتاج BA بشكل أكثر استدامة.
نعم، يواجه إنتاج BA المستند إلى الكتلة الحيوية تحديات تتعلق بالتكاليف وعدم توافق التنظيمات بين المناطق المختلفة، لكن التعاون المستمر بين مصنعي الكيماويات وشركات الزراعة يعد واعدًا.
تُسهم مبادئ الحوكمة البيئية والاجتماعية والمؤسسية (ESG) في دفع تغييرات في إنتاج BA، مع تركيز كبير على تقليل الانبعاثات واعتماد الممارسات المستدامة بما يتماشى مع الأهداف البيئية العالمية.
أخبار ساخنة2025-07-25
2025-06-16
2025-04-07
2025-04-07
2025-04-07
2025-09-02
EN
