We staan voor onze grootste milieu-uitdaging: plasticvervuiling. Het meest gebruikte PET-plastic is overal en slechts 30% daarvan kan mechanisch worden gerecycled. Om dit percentage te verhogen, zoeken onderzoekers naar chemische processen die veelgebruikt plastic afval kunnen recyclen.
Het onderzoeksteam van Virginia Tech , onder leiding van promovendus Adam McNeeley en Alumni Distinguished Professor YA Liu, heeft een chemisch proces ontdekt om veelvoorkomend plastic afval , zoals polyethyleentereftalaat (PET), nauwkeurig te recyclen. Hun werk biedt een uitgebreide analyse van de thermodynamica, chemie, zuivering, afvalbeheer en het duurzame ontwerp van PET-depolymerisatieprocessen.
De onderzoekers creëerden een simulatiemodel dat de massa- en energiebalansen, de energievraag en de koolstofdioxide-uitstoot voor vier depolymerisatieprocessen kwantificeert. Daarmee bieden ze industriële professionals een kwantitatieve basis.
"Er zijn veel verschillende manieren om PET te depolymeriseren en er zijn er drie die actief worden ontwikkeld voor commercieel gebruik. We laten zien hoe deze verschillende methoden zich tot elkaar verhouden vanuit een chemisch verwerkingsperspectief", aldus McNeeley.
Belangrijkste hoogtepunten: Chemisch proces helpt plastic afval te recyclen
- Analyse van 3 belangrijke chemische recyclingprocessen, glycolyse, methanolyse en hydrolyse.
- Glycolyse was het proces dat het minst energie kostte, mogelijk vanwege de eenvoudigere zuivering.
- Methanolyse is nauwkeurig als het zuiveringsproces complex is.
- Hydrolyse blijkt het meest complexe en energie-intensieve proces te zijn.
- Geanalyseerde depolymerisatiepaden met behulp van ethyleenglycol, methanol of water om monomeren te produceren die gezuiverd en omgezet kunnen worden in gerecycled PET-polymeer.
"Het belang van dit onderzoek is het vinden en ontwikkelen van de goedkoopste en meest efficiënte manieren om PET te recyclen. Er is een duidelijke publieke behoefte aan producten gemaakt van gerecycled materiaal, maar als het gerecyclede materiaal veel duurder is dan het nieuwe materiaal, zullen mensen minder snel voor het gerecyclede materiaal kiezen", aldus McNeeley.
Kansen van de studie
- Chemische depolymerisatie opent diverse zuiveringsmogelijkheden, waardoor PET-afval van in theorie elke kwaliteit gerecycled kan worden, inclusief verpakkingen en textiel, die het grootste deel van het eindgebruik van PET vormen.
- Bedrijven als Eastman Chemical Co. zijn actief bezig met de ontwikkeling van chemische recyclingtechnologieën voor PET. De eerste grootschalige depolymerisatie-eenheid in de Verenigde Staten die methanolyse toepast, is al gebouwd in Kingsport, Tennessee.
Heb je gehoord van die man die droog afval recycleert en daar beloningen voor uitlooft?
Beperkingen van de Proces
- Mechanische recycling kan bepaalde kleurstoffen niet verwijderen en onzuiverheden uit PET-afval.
- Sommige processen hebben evenwichtsbeperkingen waardoor de productopbrengst afneemt.
- Hoge temperaturen kan afbraak en vorming van ongewenste bijproducten veroorzaken.
- Het scheiden van oplosmiddelen zoals methanol en ethyleenglycol uit producten is energie intensief.
Onderzoekers concluderen dat chemische processen mogelijk veelgebruikt plastic afval kunnen recyclen. Er is echter nog werk aan de winkel om de uitdagingen die dit proces met zich meebrengt te overwinnen.
