Fortschrittliches chemisches Recycling für Kunststoffe

Der Begriff des chemischen Recyclings umfasst eine Vielzahl von Verfahren zur Aufspaltung von Kunststoffabfällen, so dass diese ähnlich dem ursprünglichen Produkt wiederaufbereitet oder zu etwas völlig anderem verarbeitet werden können. Dabei kommen verschiedene Techniken zum Einsatz, die den Grad der Aufspaltung des Abfalls widerspiegeln.

Bei der Auflösung wird der Abfall mit einem geeigneten Lösungsmittel vermischt, um ihn zu verflüssigen. In diesem Zustand ist es möglich, inkompatible Stoffe und Pigmente zu entfernen. Nach der Reinigung wird das Polymer durch die Anwendung eines Antilösungsmittels wieder in seiner reinen Form verfestigt und kann erneut verwendet werden. Das Lösungsmittel und das Antilösungsmittel können durch Destillation zur Wiederverwendung getrennt werden.

Bei der Depolymerisation werden die Polymere durch eine chemische Reaktion in ihre monomere Form zurückgebracht, wodurch Verunreinigungen entfernt werden können. In einer zweiten Reaktion wird das Monomer repolymerisiert, so dass es in seiner reinen Form wieder zu festem Kunststoff wird. Dieser Prozess arbeitet bei hohem Druck und hoher Temperatur. In beiden Fällen muss vor der Verarbeitung sortiert werden.

Bei anderen Verfahren wird die Pyrolyse, manchmal auch in Kombination mit Dampf, verwendet, um Abfälle zu zersetzen, wobei der Wärmegrad das Ausmaß der Zersetzung bestimmt. Bei umweltschonenden Ansätzen werden Kohlenwasserstoffe zurückgewonnen, die als Brennstoffe oder Ausgangsstoffe für die Herstellung neuer Kunststoffteile geeignet sind. Bei einer gründlicheren Pyrolyse kann Synthesegas für eine Vielzahl von Verwendungszwecken erzeugt werden. Pyrolyseverfahren sind nicht so effektiv bei der Feinsortierung und können gemischte Abfälle annehmen, sind aber energieintensiv. 
 

Unternehmen, die in den Bereich des chemischen Recyclings einsteigen, beginnen bei Null. Einige sind Neugründungen, andere sind neue Abteilungen größerer Unternehmen, aber die Prozesseinheiten sind brandneu. So kann PureCycle beispielsweise mit Hilfe eines Auflösungsverfahrens aus Kunststoffabfällen nahezu reines Polypropylen herstellen. Das Unternehmen hat sehr ehrgeizige Pläne, in den nächsten 15 Jahren 50 neue Anlagen nach diesem Konzept zu bauen. Um dieses Ziel zu realisieren, arbeitet PureCycle mit Emerson zusammen, um diese neuen Anlagen mit dem digitalen Ökosystem Plantweb, intelligenten Sensoren und Steuerventilen, fortschrittlicher Betriebssoftware und Cloud-Datenmanagementsystemen auszustatten. Durch den Einsatz fortschrittlicher digitaler Automatisierungstechnologien ermöglicht es eine schnellere Projektabwicklung, vollständig integrierte Systeme und eine erstklassige Betriebsleistung.

Es ist unschwer erkennbar, dass die Welt im Plastikmüll untergeht. Deshalb ist Recycling enorm wichtig, und wir müssen alles daran setzen, das zu fördern. Dies ist jedoch nur ein Schritt auf dem Weg zu einer echten Kreislaufwirtschaft. Recycling trägt unserer „Einweg“-Mentalität Rechnung, bei der wir etwas kaufen, es benutzen und dann wegwerfen. Wir müssen diese lineare Denkweise ersetzen und zu einer Kreislaufwirtschaft übergehen, in der Produkte mehrere Lebenszyklen durchlaufen. Sie sind für die Wiederverwendung, Reparatur und Wiederaufbereitung konzipiert. Wenn sie das Ende ihrer mehrfachen Verwendung erreicht haben, werden sie einfach recycelt, um ein neues Leben zu beginnen. Um dies zu erreichen, muss diese Fähigkeit natürlich von Anfang an in ein Produkt integriert werden. Wenn dies praktiziert wird, verringert dies die Umweltbelastung enorm und reduziert die Notwendigkeit des Recyclings selbst.

Ja, diese Technik wird als mechanisches Recycling bezeichnet und ist innerhalb bestimmter Grenzen praktisch. Sorgfältig sortierter Plastikmüll, auch nach Farbe und Material sortiert, kann geschreddert und gereinigt und dann wieder eingeschmolzen werden. Dieses wird vor allem für Polyethylenterephthalat (PET) verwendet, das häufig für Kunststoff-Getränkeflaschen eingesetzt wird. PET kann eine solche Behandlung mit minimalen Qualitätseinbußen überstehen, die meisten anderen Kunststoffarten werden jedoch beim Umschmelzen abgebaut.

Der Grad der erforderlichen Sortierung hängt von der Art des Verfahrens ab. Bei Verfahren, bei denen recycelter Kunststoff mit Neuware gleichgesetzt wird, wie z. B. bei Polypropylen, muss die Sortierung sehr gründlich sein, obwohl die meisten Depolymerisations- und Auflösungsverfahren Farbstoffe entfernen können. Pyrolyseverfahren sind toleranter gegenüber gemischten Rohstoffen, aber sie reduzieren das Endprodukt auf einen viel niedrigeren chemischen Zustand.