Home

Alle plastic afval kan gebruikt worden om nieuw plastic te maken

Categorie(ën): Duurzame projecten, Afval

Een onderzoeksgroep van de Chalmers University of Technology in  Zweden heeft een efficiënte techniek ontwikkeld om elke soort plasticafval af te breken tot moleculen, waarvan weer plastics gemaakt kunnen worden van dezelfde kwaliteit als het oorspronkelijke plastic. Met deze nieuwe techniek zouden plasticfabrieken omgebouwd kunnen worden tot kringloop-raffinaderijen binnen het bestaande systeem.

 Het feit dat plastics niet afgebroken worden en zich daardoor ophopen in onze ecosystemen is een van de grootste milieuproblemen van onze tijd. Maar de onderzoekers van Chalmers, onder leiding van Henrik Thunman, (professor in energie-  technologie) zien de houdbaarheid van plastic als een pluspunt. Het feit dat het niet uiteenvalt, maakt het geschikt voor kringloopgebruik, waardoor gebruikt plastic een waardevolle grondstof wordt en het dus voordelig wordt het in te zamelen.

We moeten niet vergeten dat plastic een fantastisch materiaal is – het geeft ons mogelijkheden waar we anders alleen van zouden kunnen dromen. Het probleem is dat het zo goedkoop gemaakt kan worden, dat het voordeliger is nieuw plastic uit olie en aardgas te maken dan plasticafval te hergebruiken,” aldus Henrik Thunman.

Nu hebben deze onderzoekers, door te experimenteren met het chemisch winnen van nieuw plastic door het te ‘kraken’ met stoom een efficiënte techniek ontwikkeld waarmee ze gebruikt plastic kunnen omzetten in plastic met de kwaliteit van nieuw plastic.

“Door de juiste temperatuur vast te stellen – rond 850 graden Celsius – en het tempo van de verhitting en de tijdsduur die het materiaal op die temperatuur moet blijven, hebben we een methode ontwikkeld waarmee we 200 kg plasticafval per uur kunnen omzetten in een nuttig gasmengsel. Dit kan dan op moleculair niveau omgezet worden in nieuw, maagdelijk plastic. ” zegt Thunman. De experimenten werden uitgevoerd aan de Chalmers Universiteit in Gotenburg.

In 2015 werd er wereldwijd ongeveer 350 miljoen ton plasticafval geproduceerd. 14% ervan werd ingezameld voor hergebruik,  8% werd gerecycled in plastic van een mindere kwaliteit, 2% in plastic van gelijke kwaliteit als het oorspronkelijke en 4% ging verloren in het proces.  Ongeveer 40% van het totale plastic afval  werd in 2015 op de een of andere manier verwerkt, het meeste door verbranding waarbij energie werd opgewekt of simpelweg om het volume te verkleinen. Hierbij werd CO2 afgegeven aan de atmosfeer..

De rest, rond 60% dus, werd gestort. Slechts 1% werd niet ingezameld en verdween in het milieu. Al is dit maar een klein percentage, het vormt een enorm milieuprobleem, omdat er zo veel plastic wordt gebruikt  en het zo langzaam (of helemaal niet) afbreekt.

Het gangbare systeem voor het recyclen van plastic volgt de zgn ‘afvalhiërarchie’. Dat betekent dat het naar een steeds lagere kwaliteit wordt gerecycled en tenslotte verbrand om energie te leveren.

In plaats hiervan wilden we de koolstofatomen terugwinnen en die gebruiken om nieuw plastic te maken van gelijke kwaliteit, dus terug naar de top van de afvalhiërarchie, waardoor er een echte kringloop ontstaat..” 

Nieuw plastic wordt gemaakt door de moleculen in aardolie en aardgas te ‘kraken’ in petrochemische fabrieken, waarbij ‘bouwstenen’, eenvoudige moleculen,  ontstaan. Die kunnen dan in veel verschillende combinaties aan elkaar gekoppeld worden waarbij de enorme variatie aan soorten plastics, die we tegenwoordig kennen, ontstaat.

Om hetzelfde te doen met ingezameld plastic moeten nieuwe procedures worden ontwikkeld. Wat de onderzoekers van Chalmers  nu hebben laten zien zijn de technische aspecten waarmee zo’n proces ontwikkeld kan worden en dat het ingebed kan worden in bestaande petrochemische fabrieken, zonder al te hoge kosten. Uiteindelijk kan dit soort ontwikkeling  zorgen voor een belangrijke toekomstige omschakeling  van de petrochemische fabrieken in recycle-raffinaderijen. Het team zet het onderzoek voort.

We zetten nu de stappen van de eerste proeven naar het ontwikkelen van meer inzicht. Deze kennis is nodig om het proces op te schalen van een paar ton plastic per dag naar honderden tonnen. Dan wordt het commercieel interessant ,” zegt Henrik Thunman. 

Mogelijkheden

Het proces is bruikbaar voor alle typen plastic die in ons afvalsysteem terecht zijn gekomen, ook plastics die al gestort  of in zee terecht gekomen  zijn. 

Het inzamelen en sorteren van plastics voor verwerking in grote petrochemische fabrieken wordt pas uitvoerbaar als er een voldoende groot volume verwerkt wordt, zodat de fabrieken in theorie dezelfde productie kunnen draaien. Deze fabrieken vereisen circa 1 tot 2 miljoen ton gesorteerd plastic per jaar om om te zetten, om de zelfde productie te leveren die ze nu uit olie en gas halen.

De totale hoeveelheid plasticafval van Zweden in 2017 was ongeveer 1,6 miljoen ton. Slechts 8% daarvan werd gerecycled naar plastic van een lagere kwaliteit.

De onderzoekers zien daarom de mogelijkheid om in de maatschappij een kringloop van plastic te scheppen, en ons tegelijk  te bevrijden van de noodzaak olie en gas te gebruiken om de verschillende typen plastic van een goede kwaliteit te produceren.

Circulair gebruik van plastics zou helpen de echte waarde van gebruikt plastic te zien; zo zou het economisch interessant worden om overal gebruikt plastic in te zamelen. Dit zou er voor zorgen dat er veel minder plastic in de natuur terecht komt en een markt creëren voor het verzamelen van plastic dat de natuurlijke omgeving  nu vervuilt, “ aldus Henrik Thunman.

Zaken gemaakt van natuurlijke materialen, zoals papier, kleding, hout, die  versleten en niet meer bruikbaar zijn, kunnen ook als grondstof gebruikt worden in ditzelfde chemische proces. Dat zou betekenen dat we geleidelijk het aandeel van fossiele grondstoffen in plastics kunnen terugbrengen. We kunnen zelfs ‘negatieve uitstoot’ verkrijgen door ook kooldioxide op te nemen in het proces. De droom is een duurzaam circulair systeem te creëren voor alle materialen die op koolstof gebaseerd zijn.

Bron:  Chalmers University of Technology, 18 Oct 2019