1,4-Butanodiol (BDO) biobasado

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Tipo de entrada: Hoja de datos.
Serie: Productos químicos biobasados – Alcoholes.
Fecha de publicación: 01/06/2021. Última actualización: 11/06/2021.

Descripción
- Diol con 4 átomos de carbono.
- Es un líquido viscoso e incoloro.


Aplicaciones
- En presencia de ácido fosfórico y alta temperatura, se deshidrata para dar tetrahidrofurano (THF), que se utiliza en diversas aplicaciones industriales como disolvente en productos farmacéuticos. La mitad del consumo de BDO se utiliza para la producción de THF.
- El segundo mercado más grande de BDO es la síntesis de γ-butirolactona (GBL). GBL se utiliza en productos de limpieza industrial y en la producción de metilpirrolidona (NMP) y 2-pirrolidona.
- El tereftalato de polibutileno (PBT) se produce polimerizando ácido tereftálico y BDO. PBT es un plástico de ingeniería que se utiliza en una amplia gama de aplicaciones, principalmente en componentes eléctricos y automotrices.

Rutas petroquímicas convencionales (1)
- Proceso Reppe (acetileno): 42% de la capacidad global.
- Proceso Davy (anhidrido maleico): 28% de la capacidad global.
- Proceso Óxido de Propileno: 20% de la capacidad global.
- Proceso Mitsubishi (butadieno): 7% de la capacidad global.

Principales rutas biobasadas
- Fermentación directa de azúcares.
- [Vía del ácido succínico] Fermentación de azúcares para producir ácido succínico / Hidrogenación de ácido succínico.

Actores – Proyectos activos
- BASF [Fermentación directa] (2)
BASF y Genomatica firmaron un acuerdo de licencia para la producción de BDO basado en materia prima biobasada utilizando el proceso patentado de Genomatica. El acuerdo de licencia permite a BASF construir una instalación de producción a escala mundial y BASF se ha asegurado los derechos para una producción de hasta 75.000 toneladas al año. BASF ha estado produciendo volúmenes comerciales de BDO biobasado, ofreciéndolo a sus clientes tanto para pruebas como para uso comercial a través de su página web. Sin embargo, hasta ahora, no hay evidencia de que BASF haya comenzado la construcción de la planta de producción a escala mundial. La información sobre el acuerdo de licencia se ha eliminado del sitio web de Genomatica.
- Cargill and HELM [Fermentación directa] (12)
Cargill y HELM han establecido una empresa conjunta (Qore) centrada en la producción de 1,4-butanodiol (BDO) bajo la marca QIRA. Como parte del acuerdo, ambas empresas están invirtiendo 300 M$ de manera conjunta para construir la primera planta de BDO biobasado de EEUU. Qore ha obtenido la licencia de la tecnología de proceso de BDO de Genomatica. La planta se completará y estará operativa en 2024 y se espera que produzca y distribuya inicialmente 65 ktons por año como mínimo de QIRA.
- Genomatica [Fermentación directa] (3)
Genomatica es una empresa con sede en California que ha desarrollado un proceso patentado (GENO BDO ™), que utiliza un microbio especialmente diseñado para la producción de BDO directamente a través de la fermentación de azúcares.
- Novamont [Fermentación directa] (4)
Estableció una empresa conjunta con Genomatica para la primera planta industrial dedicada que puede producir BDO directamente a partir de azúcares, a través de procesos de fermentación. La planta, inaugurada en 2016, es el resultado de la regeneración del antiguo sitio de BioItalia/Ajinomoto en Adria. Produce 30.000 toneladas de BDO biobasado al año.
- Shandong Landian Biological Technology [Vía del ácido succínico] (5)
Según su página web, esta empresa china está produciendo ácido succínico por fermentación microbiana y transformando el ácido succínico en BDO mediante esterificación, hidrogenación y purificación. No existen referencias disponibles para su capacidad de producción actual.

Actores – Proyectos en suspensión o abandonados
- BioAmber [Vía del ácido succínico] (6,7)
Planeaba producir BDO a partir de su ácido succínico biobasado. En 2010, obtuvo la licencia de la tecnología de catalizadores de hidrogenación de DuPont. Produjo varias toneladas de BDO y THF biobasados en una instalación en Alemania. En 2014, firmó un contrato take-or-pay de BDO con Vinmar International. Según los términos del acuerdo de compra de 15 años, Vinmar se comprometió a comprar el 100% del BDO producido en una planta de capacidad de 100,000 toneladas por año que BioAmber planeaba construir en América del Norte y poner en marcha en 2017. En 2015, aseguró el derecho a licenciar la tecnología de catalizador de hidrogenación de JM Davy para esa planta planificada. BioAmber se declaró en bancarrota en 2018. LCY Biosciences adquirió su planta y equipo de ácido succínico biobasado y reanudó sus operaciones en 2020. Pero no hay evidencia de que la compañía avance con los proyectos BDO.
- DSM [Fermentación directa] (8)
En 2013, DSM aprobó el BDO elaborado con el proceso de Genomatica para su uso en sus líneas de productos de copoliéster. Confirmó que el PBT elaborado con BDO a partir del proceso de Genomatica tiene propiedades equivalentes al PBT elaborado con BDO fósil. No se ha informado de actividades adicionales después de eso.
- DuPont Tate & Lyle BioProducts [Fermentación directa] (9)
En 2013, anunció la primera producción exitosa a escala comercial de BDO utilizando el proceso de Genomatica. La campaña, que duró cinco semanas a finales de 2012, produjo más de 2 ktons de BDO por fermentación directa utilizando azúcares convencionales como materia prima. No se ha informado de actividades adicionales después de eso.
- Toray [Fermentación directa] (10)
En 2013, Toray fabricó con éxito PBT biobasado parcial utilizando BDO fabricado con la tecnología de Genomatica. No se ha informado de actividades adicionales después de eso.

Mercado
- Producción global de BDO en 2020: 2 Mtons (11).
- Producción mundial de BDO biobasado: 30 ktons (Novamont). No existen datos fiables sobre la capacidad de producción de otros productores.

Referencias
(1) Weastra, S.R.O. (2013) “WP 8.1. Determination of market potential for selected platform chemicals: Itaconic acid, Succinic acid, 2,5-Furandicarboxylic acid”, Report for BioConSepT FP7 project.
(2) Noticias de BASF: “Joint News Release of BASF and Genomatica”, 05/03/2015.
(3) Página web de Genomatica.
(6) E4tech, RE-CORD and WUR (2015) “From the Sugar Platform to biofuels and biochemicals”. Final report for the European Commission, contract No. ENER/C2/423-2012/SI2.673791.
(7) Noticias de Sofinnova Partners: “BioAmber Signs BDO Take-or-Pay Contract for Planned 100,000 Ton Plant”, 22/01/20214.
(10) Noticias de Toray: “Toray succeeds in production of bio-based PBT and part samples-Progressing towards commercialization of bio-based PBT from BDO made using Genomatica’s bio-based process technology”, 12/02/2013. (11) De Bari, I.; Giuliano, A.; Petrone, M.T.; Stoppiello, G.; Fatta, V.; Giardi, C.; Razza, F.; Novelli, A. From Cardoon Lignocellulosic Biomass to Bio-1,4 Butanediol: An Integrated Biorefinery Model. Processes 2020, 8, 1585. https://doi.org/10.3390/pr8121585.

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