Techno-Economic Assessment of Whey Protein-Based Plastic Production from a Co-Polymerization Process

Catégorie : Eco-Conception des Nouveaux Matériaux Plastiques
Date :16 juin 2020
Avis TSC : Nous avons déjà eu l’occasion de donner notre avis sur les plastiques biosourcés. Dans cette étude ce sont les protéines de lait qui sont envisagées. Techniquement c’est possible et éventuellement une bonne idée, mais au niveau de la matière première cela pose un sérieux problème de durabilité. Les impacts portent sur les surfaces agricoles nécessaires pour nourrir les vaches qui vont produire ce lait. Les rendements sont très faibles : il faut des quantités très importantes de protéines végétales pour obtenir ces protéines animales. A l’heure où l’ONU alerte les gouvernements sur la pénurie proche de protéines pour nourrir une population humaine grandissante, cette application visant à utiliser des protéines pour faire des plastiques est plutôt décalée. Les industriels qui enregistreront leurs retours sur investissement (ROI) ne seront pas impactés, bien sûr, mais à terme c’est bien de famines dont l’ONU nous parle. La dimension de « l’éthique sociétale » dans la démarche d’économie circulaire est bien mise en évidence par cet exemple. Elle se doit d’exister, mais aussi d’être prioritaire par rapport aux résultats économiques localisés.
Chalermthai, Bushra; Ashraf, Muhammad Tahir; Bastidas-Oyanedel, Juan-Rodrigo; Olsen, Bradley D.; Schmidt, Jens Ejbye; Taher, Hanifa.
Polymers : 12 (DocId: 4)
Bio-based plastics, produced from natural and renewable sources, have been found to be good replacers to petroleum-based plastics. However, economic analyses have not been carried out for most of them, specifically those from whey. In this study, a techno-economic assessment of the industrial-scale production of plastics from whey protein is carried out considering two different scenarios: (1) low-cost dairy waste whey (DWP) and (2) purchased whey protein concentrate (WPC), as feedstocks, using SuperPro Designer software. Key economic indicators such as operating cost, capital investment, annual revenue, payback time, and return-on-investment (ROI), were analyzed. Sensitivity analyses of different parameters were performed to account for market fluctuations and other uncertainties, using Scenario 2 as the base case. Results showed that both scenarios have the capacity of producing over 3200 metric tons/year (t/yr) (or 5.5 t/batch) of plastic. With the unit selling price of plastic set at $7,000/t, both the scenarios showed profitable outcomes with the plant’s payback time of 3.7 and 2.4 years, and ROI of 27.1% and 42.2%, for Scenario 1 and Scenario 2, respectively. Sensitivity analyses showed that the unit plastic selling price was the most sensitive parameter, followed by the amount of feedstock WPC, and the number of batches.