Kunststoffen recyclen door dissolutie

De verschillende manieren van plastic recyclen

Wat is de beste, duurzame oplossing voor afvalverwerking en recycling? Bedrijven kiezen in eerste instantie voor het recyclen van plastic naar plastic, ofwel mechanische recycling.

Maar wat als dat niet mogelijk is omdat de kwaliteit van de plastic afvalstroom te laag is? Of als het gerecyclede plastic alleen hergebruikt kan worden in laagwaardige toepassingen, ook wel ‘downcycling’ genoemd?

Dan zijn andere technologieën voorhanden om de plastics te zuiveren. Bijvoorbeeld chemische recycling. Dit splitst de verschillende polymeren op in chemische basisstoffen die bedrijven kunnen gebruiken om weer nieuwe polymeren te maken. Dit proces levert ‘als-nieuw’ plastic, maar kost behoorlijk veel energie.

Tussen mechanische en chemische recycling is er nog fysische recycling en daaronder valt dissolutie.

Wat is dissolutie?

Bij dissolutie, letterlijk ”oplossen”, zetten we een oplosmiddel in dat het ene polymeer wel en het andere polymeer niet oplost. Dan wel dat het polymeer oplost maar de toevoegingen die in het plastic aanwezig zijn niet. Deze polymeren en additieven kunnen vervolgens hergebruikt worden in een gelijkwaardige toepassing.

De uitdaging is dat de combinatie van plastics en hulpstoffen steeds anders is in de verschillende plastic afvalstromen. Daarom gaan we met de TNO Möbius dissolutietechnologie op zoek naar nieuwe, unieke combinaties van oplosmiddel en polymeertype.

Plastics recyclen tot gezuiverde polymeren

We ontwikkelden een fysische recycling technologie onder oververhitte omstandigheden, voor het selectief oplossen van bepaalde polymeren uit een plastic mix. Deze technologie combineren we met het verwijderen van onzuiverheden uit de polymeeroplossing, waarna we het gezuiverde polymeer terugwinnen. Deze technologie is gebaseerd op het gebruik van een laagkokend oplosmiddel bij een verhoogde temperatuur en druk. Zo vergemakkelijk we het oplossen van de polymeren.

Solvolyse

TNO breidt haar op oplosmiddelen gebaseerde recycling ook uit naar solvolyse om die kunststoffen te recyclen die niet door middel van dissolutie kunnen worden gerecycled. Solvolyse is cruciaal omdat het niet-recyclebare kunststoffen omzet in waardevolle grondstoffen, zoals sterke vezels uit autocomposieten. Binnen de R&D Hub werken we samen aan het verder verbeteren van deze technologie voor efficiëntere recycling van thermohardende composieten.

Samenwerking binnen de hele waardeketen voor plastics

De TNO Möbius-technologie is tot nu toe ontwikkeld en toegepast in nationale en Europese projecten met onderzoeksinstituten en industriële partners, maar ook in commerciële projecten voor klanten.

De grotere projecten overspannen vaak de hele waardeketen voor plastics zoals die voor afgedankte elektronica (PLAST2bCLEANED, Impres), automaterialen (ALMA & ABSoIEU) en (meerlaagse folies voor) verpakkingingen (CIMPA, Syschemiq).

Samenwerking met Braskem en ELIX Polymers

Vanuit deze projecten ontstaan vervolgens samenwerkingen met de industrie zoals met Braskem en ELIX Polymers.

Met Braskem hebben we een gezamenlijke ontwikkelingsovereenkomst gesloten om polyolefinen op efficiënte en milieuvriendelijke manier te recyclen door middel van de TNO Möbius Technologie. Polyolefinen zijn polymeren op basis van uitsluitend koolstof en waterstof en kunnen worden verwerkt tot onder meer plastic zakken, verpakkingen, folie, buizen en vezels

Ook zijn we een samenwerking aangegaan voor het recyclen van ABS polymeren met ELIX Polymers, een toonaangevende producent van ABS harsen en -derivaten in Europa.

ABS is een licht maar hard, slagvast polymeer dat gemakkelijk te spuitgieten is. Dit polymeer wordt gebruikt in toepassingen met een lange levensduur zoals autobumpers en huishoudelijke apparatuur. Het ABS in te recyclen afvalstromen is daarom vaak te oud om hoogwaardig hergebruikt te worden. TNO ontwikkelt de TNO Möbius technologie verder om de ABS te verjongen en daarmee de waardeketen te sluiten.

Expertise in onderzoek voor recyclingtechnologieën

De kracht van TNO zit hem in het feit dat voor veel van deze projecten en samenwerkingen gebruik wordt gemaakt van de kennis en synergie tussen de diverse groepen binnen TNO die zich onder meer bezighouden met:

• dissolutie gebaseerde recycling;

• karakterisering van gedrag van polymeren;

• het mechanisch recyclen en herontwerpen van plastic producten;

• chemische analyse van polymeren;

• systematische effectbeoordeling van plasticketens;

• thermochemische recycling;

• solvolyse.

Ben jij een nieuwe partner die van deze technologie kan profiteren?