바이오기반 플라스틱으로 전환: 느린 이유는 무엇인가? | IDTechEx Research Article

바이오기반 플라스틱으로 전환: 느린 이유는 무엇인가? | IDTechEx Research Article

기후 변화와 오염에 대한 세계적 인식이 높아지고 있지만, 화석 연료와 플라스틱에 대한 우리의 의존을 막을 방법을 찾는 것은 극히 어려운 일이다. 한 가지 가능한 해결책은 석유 화학 제품에서 바이오기반 공급 원료로 전환하여 플라스틱을 만드는 것이다. 그러나 이러한 제안은 얼마나 현실적인가? IDTechEx는 보고서 "바이오기반 폴리머 (2018-2023년): 기술 및 시장 관점"에서 바이오기반 폴리머의 채택에 영향을 미치는 요소를 밝힌다.

Dr Bryony Core
바이오기반 플라스틱으로 전환: 느린 이유는 무엇인가?
기후 변화와 오염에 대한 세계적 인식이 높아지고 있지만, 화석 연료와 플라스틱에 대한 우리의 의존을 막을 방법을 찾는 것은 극히 어려운 일이다. 한 가지 가능한 해결책은 석유 화학 제품에서 바이오기반 공급 원료로 전환하여 플라스틱을 만드는 것이다. 그러나 이러한 제안은 얼마나 현실적인가? IDTechEx는 보고서 바이오기반 폴리머 (2018-2023년): 기술 및 시장 관점 에서 바이오기반 폴리머의 채택에 영향을 미치는 요소를 밝힌다.
 
현대 사회는 운송, 에너지 및 제조를 위한 화석 연료에 구속되어 있다. 2015년 파리 협약은 물론 과학에 대한 대중의 인식이 높아짐에도 불구하고, 전세계 이산화탄소 배출량은 둔화될 조짐이 보이지 않는다. 석유 화학 제품이 점점 부족해지면서 이 원료로부터 플라스틱 제조에 드는 비용이 상승하겠지만, 무수한 응용(제품)들을 고려할 때 석유 화학 제품에 대한 수요가 사라질 것 같지는 않다. 화석 연료에서 재생 가능한 에너지원으로 이동하고 플라스틱 활용을 보다 잘 관리하기 위한 행동 변화의 필요성이 점점 더 분명해지고 있다.
 
그렇다면 해답은 무엇인가? 포도당과 같은 단당류의 좋은 공급원인 바이오기반 공급 원료는 합성 생물학과 화학의 조합을 사용하여 플라스틱으로 변형이 가능하다. 실제로, 많은 신생 기업과 대기업들이 유전자 조작 미생물로 제조된 수 많은 제품을 연구하고 있는데, 이는 기존 플라스틱에 대한 "드롭-인(drop-in)"의 대체물질로 작용할 수도 있고 어떤 경우에는 우리가 잘 알고 있는 중합체보다 우수한 특성을 제공하는 대안으로 작용할 수도 있다. NatureWorks 및 Corbion과 같은 기업들은 퇴비화 가능한 폴리에스터인 폴리(락티드)(PLA)를 개발하여 매년 225kT 이상의 글로벌 생산량을 달성했다. PLA는 3D 프린팅에서 패키지 대안에 이르기까지 다양한 응용분야가 있으며, 재료를 순환화(circularize)하기 위해 재활용해야 하는 폐기물을 잠재적으로 제거하여 완전히 퇴비화 할 수 있다는 장점이 있다.
 
바이오기반 공급 원료는 배출량을 줄이고 재활용 요건을 줄일 수 있는 잠재력을 가지고 있는 것처럼 보이지만, 그 총 시장 점유율은 전통적인 석유 화학 플라스틱에 비해 뒤떨어진다. 바이오기반 폴리머 기술의 광범위한 채택에 대한 장벽은 무수히 많다. 우선, 학문적 환경에서 개념의 증명을 보여 주었음에도 불구하고 산업 규모 생산으로의 전환은 간단하지 않다. 생산 방법에 대한 보수적인 접근과 대량 발효의 복잡성은 잘 맞지 않는다. 또한, 학계 도입자들과 초기 단계의 스타트업이 생산을 확장할 수 있도록 돕는 VC 및 정부로부터의 자본 투자가 부족하다. 규모의 경제가 시작되어 생산 비용을 낮추기 시작할 때까지 많은 바이오기반 제품이 단기적으로, 그리고 심지어 장기적으로도, 제조 비용이 더 높다는 사실때문에, 이러한 자금 지원의 부재는 더욱 악화된다. 마지막으로, 보다 친환경적인 제품에 대해 더 많은 비용을 지불하려는 대중의 인식과 의지가 수요를 저해한다. David Attenborough와 같은 소수의 공인들 덕분에 플라스틱의 단점을 인식하고 대중의 의식에 들어 섰지만, 저렴한 석유 화학 플라스틱과 친환경 프리미엄이 큰 바이오기반 경쟁업체 사이에서 직면할 때 소비자는 종종 저가 제품을 선택한다.
 
현재까지는 , 바이오기반 제조 경제로의 전환은 어려웠다. 그러나 정부들이 이러한 과제들 중 일부를 극복하기 위해 정책 이니셔티브를 도입하고 있다는 징후가 보인다. 작년에 EU는 바이오경제 전략을 업데이트하여, Horizon 2020 프로젝트 형태로 총 800억 유로 규모의 순환 경제 프로젝트에 자금을 지원했다. IDTechEx는 이러한 장벽들에 해결되고 친환경소재에 대한 수요가 증가함에 따라, 바이오기반 폴리머의 시장 규모가 2023년까지 2.7Mt이 될 것으로 예상하고 있다.
 
IDTechEx와 함께 녹색기술의 최신 트렌드를 이해하십시오. 바이오기반 폴리머에 대한 자세한 정보는 바이오기반 폴리머 (2018-2023년): 기술 및 시장 관점에서 찾아보실 수 있습니다.
 
이미지: 적층제조형(Fused Filament Fabrication: FFF) 3D 프린터용 PLA 3D 프린팅 필라멘트는 PLA의 한 응용이다. (이미지 제공: Airwolf3D)