Nhật Bản: Các công ty hoá chất phát triển loại nhựa sinh học

Các công ty hóa chất lớn của Nhật Bản, bao gồm Asahi kasei và Sumitomo Chemical, đang chuyển hướng sản xuất sản phẩm nguyên liệu nhựa bằng hoạt chất ethanol sinh học, có nguồn gốc từ đường thực vật.

Công ty Asahi Kasei, có trụ sở tại Tokyo, đã lên kế hoạch bắt đầu sản xuất nhựa sinh học từ năm 2027, với quy mô khoảng 10.000-20.000 tấn.

Công ty cho biết hoạt chất ethanol có thể phản ứng trong môi trường nhiệt độ cao đi kèm chất xúc tác, để tạo ra nguyên liệu nhựa ethylene, propylene và toluene trong một quy trình duy nhất. Hiện Asahi Kasei đã đạt được những tiến bộ trong việc phát triển các chất xúc tác và quy trình sản xuất khép kín để phản ứng ethanol đạt hiệu quả.

Bioethanol – được sản xuất bằng cách lên men đường thực vật – là một loại nguyên liệu nhựa có nguồn gốc dồi dào với chi phí thấp. Chủ tịch Asahi Kasei, Koshiro Kudo, cho biết mỗi năm gần 100 tỷ lít bioethanol đã được sản xuất trên toàn thế giới. Trong đó, phần lớn đều có nguồn gốc từ cây ngô ở Mỹ, với phương pháp sản xuất có thể gây sinh nhiều carbon hơn.

Asahi Kasei đang xem xét việc tạo ra bioethanol sinh học được làm chủ yếu từ mía trồng tại Brazil. Nguyên liệu đầu vào này được đánh giá là một trong các loại thực vật tạo ra nhựa sinh học phát thải ít khí carbon dioxide thấp hơn.

Ngoài ra, công ty cũng đang tìm cách chuyển đổi một số cơ sở sản xuất ethylene từ naphtha – một chất dễ cháy có nguồn gốc từ dầu thô – thành các nhà máy chế biến ethanol sinh học. Asahi Kasei có tổng cộng 12 cơ sở sản xuất ethylene và các sản phẩm hóa học khác tại Nhật Bản, bao gồm cả một cơ sở điều hành chung với công ty Mitsubishi Chemical.

Asahi Kasei đang xem xét giới thiệu công nghệ cồn sinh học và cung cấp nguồn nguyên liệu đầu vào cho các công ty khác cùng thuộc tập đoàn, để chuẩn bị cho việc bắt đầu sản xuất hàng loạt các sản phẩm nhựa sinh học vào năm 2027. Mục tiêu sản xuất ethylene ban đầu của Asahi Kasei là 10.000 – 20.000 tấn, chỉ chiếm chưa đến 1% sản lượng ethylene sản xuất tại Nhật Bản. Do đó, công ty sẽ xem xét mở rộng sản xuất trong thời gian tới.

Trong khi đó, Sumitomo Chemical được cho là đã thành lập một cơ sở thử nghiệm vào năm 2022, sử dụng ethanol sinh học làm nguyên liệu để sản xuất các loại nhựa cơ bản. Dự kiến, công ty này sẽ chính thức thương mại hóa sản phẩm mới vào năm 2025.

Tính đến năm 2018, các lô hàng nhựa gốc thực vật ở Nhật Bản chỉ đạt khoảng 50.000 tấn. Năm 2019, chính phủ nước này đã soạn thảo chiến lược tái chế tài nguyên nhựa, để giảm gánh nặng môi trường từ rác thải nhựa và đặt ra mục tiêu sử dụng khoảng 2 triệu tấn nhựa gốc thực vật mỗi năm, vào năm 2030.

Trong khi các công ty của Nhật Bản mới chỉ bắt đầu chuyển sang sản xuất quy mô thương mại, thì Braskem – công ty sản xuất nhựa sinh học nổi tiếng toàn cầu của Brazil – cũng đang xem xét đưa một số hoạt động sản xuất sang Nhật Bản vào năm 2026 hoặc muộn hơn.

Nhựa sinh học chiếm chưa đến 1% tổng sản lượng nhựa, nhưng nhu cầu toàn cầu dự kiến sẽ tăng nhanh. Theo Hiệp hội Nhựa sinh học châu Âu, năng lực sản xuất toàn cầu vào năm 2022 đạt 2,21 triệu tấn, tăng 24% so với năm trước. Con số này dự kiến sẽ tăng gần gấp ba lên 6,29 triệu tấn vào năm 2027.

Tùy thuộc vào từng loại, nhựa sinh học trung bình đắt hơn từ 50% đến năm lần so với nhựa có nguồn gốc hóa dầu. Theo Mitsubishi Chemical giá cao là một rào cản cho việc nhựa sinh học được sử dụng rộng rãi trong đời sống. Điều này đòi hỏi các chính phủ cần có chính sách khuyến khích cho quá trình chuyển đổi và phát triển của ngành.

Thiên Bảo (T/h)