Furaaniyhdisteiden materiaalisovellutukset

Abstract

Furaania, ja sen useita johdannaisyhdisteitä, voidaan valmistaa täysin uusiutuvista raaka-aineista, jotka usein myös mielletään biojätteiksi. Tällaisia eri teollisuuden alojen sivutuotteita ovat esimerkiksi kauran ja riisin kuoret, maissin tähkät sekä puuhake. Käytännössä mitä tahansa biomassaa, joka sisältää pentooseja tai heksooseja, voidaan jalostaa erilaisiksi furaaniyhdisteiksi. Hyödyntämällä näitä yhdisteitä erilaisissa sovelluksissa voidaan riippuvuutta petrokemiallisten raaka-aineiden käytölle sekä energiantuotannossa, kuin myös materiaaleissa vähentää selvästi.

Furaaniyhdisteiden käyttö biomuoveissa voi tulevaisuudessa mahdollistaa siirtymisen pois useista tavanomaisista petrokemiallisista muoveista, kuten esimerkiksi muovipulloissa yleisesti käytetystä poly(etyleenitereftalaatista) (PET). Täysin biopohjaisista materiaaleista valmistettu poly(etyleenifuraani) on ominaisuuksiltaan täysin kilpailukykyistä PET:n kanssa vähentäen samalla materiaalin aiheuttamaa kasvihuonekaasukuormitusta sen elinkaaren aikana. Samalla tavalla furaania voidaan hyödyntää polyamideissa ja polyuretaaneissa.

Furaanin hyvin omalaatuinen kemiallinen luonne voi tulevaisuudessa ratkaista yhden nykyajan suurimmista ympäristö ongelmista; kumirenkaiden kierrätyksen. Elastomeerimateriaalien kierrättäminen ja uudelleen käyttö voidaan mahdollistaa furaanin avulla. Samalla fuuranin käyttö näissä materiaaleissa pidentää niiden käyttöikää mahdollisuudella valmistaa itsestään korjautiva materiaaleja.

Furaanin erittäin laajan käyttökohdespektrin täydentää sen sovellukset erilaisissa energiantuotantosovelluksissa, kuten esimerkiksi metanolipolttokennoissa ja tulevaisuuden aurinkopaneeleissa.