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PLA da acido L-lattico (ROP)

PLA from L-lactic acid (ring-opening polymerization)

Filiera PLA bioplastica (~0.7 Mt/y, NatureWorks dominant): condensazione lactic acid → prepolimero, depolimerizzazione a lactide (dimero ciclico), ring-opening polymerization su Sn(II) ottoato → PLA termoplastico compostabile.

IRI
chem:plaPipeline
Unit Operation
3
Operazioni chimiche
2 (con reazione)
Operazioni fisiche
1
CO₂eq cumulato
1.30 kg/kg
Produzione globale
0.7 Mt/anno
Impatto CO₂ globale
1 Mt CO₂/anno
Sezioni: diagramma unit operation reazioni ruoli sostanze condizioni energia supply chain supply chain completa → SPARQL

Diagramma di flusso

flowchart LR plaPrepolymerization["prepolimerizzazione acido lattico (rimozione H2O)"] lactideDepolymerization["purificazione lactide (distillazione vacuum)"] plaROP["ROP lactide → PLA polimero"] s_lacticAcid(["acido L-lattico"]):::role_rawMaterial s_lacticAcid --> plaPrepolymerization s_lactideCrude(["lactide grezzo (con impurità)"]):::role_intermediate plaPrepolymerization --> s_lactideCrude s_water(["acqua"]):::role_byproduct plaPrepolymerization -.-> s_water s_lactide(["L-lattide (dimero ciclico)"]):::role_byproduct plaPrepolymerization -.-> s_lactide s_lactideCrude --> lactideDepolymerization lactideDepolymerization --> s_lactide s_lactide --> plaROP s_tinOctoateCatalyst(["catalizzatore Sn(II) ottoato (ROP)"]):::role_catalyst s_tinOctoateCatalyst -.-> plaROP s_pla(["acido polilattico (PLA)"]):::role_finalProduct plaROP --> s_pla classDef role_rawMaterial fill:#e8f4ff,stroke:#06c,color:#003 classDef role_finalProduct fill:#e8ffe8,stroke:#0a7,color:#030 classDef role_intermediate fill:#f0f0f0,stroke:#666,color:#333 classDef role_byproduct fill:#fff4e0,stroke:#cc7a00,color:#642 classDef role_waste fill:#fae8e8,stroke:#888,stroke-dasharray:3 3,color:#444 classDef role_utility fill:#e0f7f7,stroke:#06c8c8,color:#033 classDef role_catalyst fill:#fde0f0,stroke:#cc3399,color:#506 classDef role_mine fill:#f5e6d3,stroke:#8b5a2b,color:#3d2e15,stroke-width:2px
materia prima prodotto finale intermedio sottoprodotto scarto utility catalizzatore ⛏️ miniera --> consumes/produces · -.> byproduct/waste/catalyst/recycle/mine

Unit Operation

🧪 = ha reazione bilanciata · ⚙️ = solo fisica

OperazioneConsumaProduceCatalizzatoreEquipmentCO₂eqResa
🧪 prepolimerizzazione acido lattico (rimozione H2O) acido L-latticolactide grezzo (con impurità) reattore prepolimero PLA 0.6
⚙️ purificazione lactide (distillazione vacuum) lactide grezzo (con impurità)L-lattide (dimero ciclico) reattore prepolimero PLA 0.3
🧪 ROP lactide → PLA polimero L-lattide (dimero ciclico)acido polilattico (PLA) catalizzatore Sn(II) ottoato (ROP)reattore ROP PLA 0.4

Reazioni chimiche bilanciate

OperazioneEquazione bilanciataΔH
prepolimerizzazione acido lattico (rimozione H2O) 2 C3H6O3 -> C6H8O4 + 2 H2O +30.0 kJ/mol
ROP lactide → PLA polimero n C6H8O4 -> (C3H4O2)n*2 (PLA) -23.0 kJ/mol

Ruolo delle sostanze in questa filiera

🟦 materia prima (1)
🟩 prodotto finale (1)
🟨 sottoprodotto (2)
▫️ intermedio (2)
🟪 catalizzatore (1)

Condizioni operative

OperazioneTemperaturaPressioneAtmosfera
prepolimerizzazione acido lattico (rimozione H2O) 150–200 °Catmvacuum-N2
purificazione lactide (distillazione vacuum) 200–250 °Catmvacuum
ROP lactide → PLA polimero 180–200 °C1.0–2.0 atmN2

Input energetici

OperazioneFormaEnergia specifica
prepolimerizzazione acido lattico (rimozione H2O) thermal1.5 MJ/kg
ROP lactide → PLA polimero thermal1.0 MJ/kg

Supply chain inter-filiera

⬅ Materie prime/intermedi forniti da altre filiere

➡ Prodotti/sottoprodotti consumati da altre filiere

Esplora con SPARQL

Query di esempio sui ruoli delle sostanze in questa filiera:

PREFIX chem: <https://ontology.siletto.it/chem-pipeline#>
SELECT ?role ?substance WHERE {
  ?substance chem:playsRole ?ra .
  ?ra chem:role ?role ; chem:inPipeline chem:plaPipeline .
} ORDER BY ?role

Vedi altri esempi SPARQL.


Dereferenziabile: chem:plaPipeline · ontologia completa · TTL sorgente