Het opvangen en opslaan van koolstofdioxide is noodzakelijk om het CO2-gehalte in de atmosfeer te verminderen. Maar het recyclen van CO2 om milieuvriendelijke kunststoffen te maken is iets nieuws waar onderzoekers mee experimenteren. Een team onder leiding van chemici van de Universiteit van Luik heeft een innovatieve methode ontwikkeld om recyclebare kunststoffen te produceren met behulp van koolstofdioxide (CO2).
Chemici aan de Universiteit van Luik hebben met succes een baanbrekende techniek ontwikkeld voor de productie van polyurethaan, waarbij CO2 wordt gebruikt om innovatieve en zeer goed recyclebare kunststoffen te produceren . In een onderzoek van de Universiteit van Luik , in samenwerking met de Universiteit van Mons en de Universiteit van Baskenland, is een nieuwe, gemakkelijk recyclebare techniek voor polyurethaankunststoffen beschreven.
Christophe Detrembleur , chemicus bij het Centrum voor Onderwijs en Onderzoek naar Macromoleculen (CERM) van de Universiteit van Luik, legt uit: "Dit aantal is verbijsterend, maar niet verrassend, omdat kunststoffen, ook wel synthetische polymeren genoemd, een groot succes zijn dankzij hun onvervangbare eigenschappen: ze zijn licht, goedkoop en ongelooflijk veelzijdig. Het feit dat ze moeilijk, of zelfs onmogelijk te recyclen zijn in het geval van thermohardende kunststoffen, heeft echter ernstige gevolgen."
Commodity plastics hebben industrieën wereldwijd gerevolutioneerd. Van bouw en kleding tot voertuigen en voedselverpakkingen, deze plastics zijn een integraal onderdeel geworden van ons dagelijks leven. Hun wereldwijde gebruik in 2019 alleen al werd geschat op een duizelingwekkende 460 miljoen ton.
Het onvermogen om plastics te recyclen resulteert niet alleen in de uitputting van fossiele grondstoffen die worden gebruikt bij de productie ervan, maar ook in hun langdurige aanwezigheid in de natuur en de oceanen. Het is cruciaal voor onze samenleving om snel plastics te ontwikkelen en te produceren die moeiteloos kunnen worden gerecycled wanneer ze het einde van hun bruikbare levensduur bereiken.
Thomas Habets , promovendus bij CERM en eerste auteur van het artikel, legt uit: "Het bijzondere aan deze aanpak is het gebruik van koolstofdioxide (CO2) – een belangrijk en kenmerkend afvalproduct van onze samenleving – als grondstof voor de productie van de bouwstenen, of monomeren, die nodig zijn om deze nieuwe producten te vervaardigen. De structuur van de monomeren kan eenvoudig worden aangepast, waardoor het mogelijk is om kunststoffen te produceren met een breed scala aan eigenschappen, van zeer buigzame elastomeren zoals siliconen tot stijvere materialen zoals polystyreen."
In tegenstelling tot kunststoffen gemaakt van lange moleculaire ketens, hebben deze duurzame kunststoffen uit CO2 een unieke chemische structuur die een driedimensionaal netwerk vormt. Deze eigenschap, die doorgaans voorkomt in moeilijk te recyclen thermohardende kunststoffen, geeft ze een verbeterde duurzaamheid en weerstand.
De polyurethanen die zijn ontwikkeld door de recycling van koolstofdioxide bezitten innovatieve, dynamische chemische bindingen. Dit betekent dat ze, ondanks hun thermohardende samenstelling, gemakkelijk van vorm kunnen worden veranderd door uitwisseling van chemische bindingen onder milde reactieomstandigheden.
Zie ook : Een hoopvol einde aan de plasticafhankelijkheid met recyclebaar polymeer
Het grootste voordeel van deze nieuwe technologie is dat het de reeks toegankelijke eigenschappen uitbreidt en tegelijkertijd talloze methoden biedt voor het recyclen van materialen aan het einde van hun levenscyclus.
Habets legt uit: "Deze nieuwe kunststoffen kunnen op verschillende manieren worden gerecycled, bijvoorbeeld door ze te vervormen door ze te verhitten, door verschillende soorten plastic te mengen om hybride materialen met nieuwe eigenschappen te creëren, of door ze af te breken tot hun samenstellende monomeren, wat ideaal is voor het verwijderen van additieven zoals kleurstoffen of voor het recyclen van composieten."
Met de focus op de toekomstige industrialisatie van CO2-valorisatie, benadrukt deze studie het directe gebruik van afval-CO2 als waardevolle chemische grondstof. Christophe Detrembleur stelt: "Dit is de eerste studie met onze nieuwe bouwstenen en kunststoffen, maar het is opmerkelijk dat onze materialen nu al eigenschappen kunnen bereiken die vergelijkbaar zijn met die van sommige conventionele, op aardolie gebaseerde kunststoffen."
Het recyclen van CO2 om milieuvriendelijke kunststoffen te produceren via deze nieuwe technologie komt naar voren als een potentiële oplossing. Het biedt de mogelijkheid om duurzame kunststoffen te ontwikkelen met een breed scala aan eigenschappen, die moeiteloos voldoen aan de eisen van onze dagelijkse toepassingen.
Bron : Op weg naar recyclebare CO2-gebaseerde thermohardende kunststoffen
