Coca Cola-flessen.
Kunststoffen vormen een groep materialen die allerlei prachtige eigenschappen hebben, maar tegelijkertijd ook een gigantisch hoofdpijndossier vormen. Groot probleem daarbij is dat die vaak zee duurzame (=langlevende) producten vaak voor toepassingen worden gebruikt waarbij ze maar zeer kort gebruikt worden zoals in de verpakkingssector. Het opwerken van kunststoffen is allang onderwerp van onderzoek, maar de resultaten zijn niet denderend. Het technologisch instituut in Karlsruhe (KIT) heeft zich nu met een nieuw lab, Carbon Cycle Lab, in de strijd geworpen door verbetering in te brengen. Zal het de KIT-ers lukken wat tot nu toe nauwelijks resultaat heeft gehad?
De kunststofproductie is de laatste zeventig jaar fiks gegroeid. In 2023 werd wereldwijd 414 miljoen ton geproduceerd. Het kringlopen van kunststoffen is in die zeventig jaar nog maar op een schamele 10% gekomen en ik(=as) denk dat dat nog overdreven is ook. KIT wil daar met zijn koolstofkringlooplab verandering in brengen. Dat is mooi, maar je zou je ook kunnen afvragen of kunststoffen niet verkeerd gebruikt worden.
Eerder slaagden KIT-onderzoekers er met het bioliq®-project al in om een compleet kringloopproces voor biologische reststoffen te ontwikkelen. Met het CCLab wordt dit werk uitgebreid naar chemische opwerking van kunststofafval. “Voor een klimaatneutrale kringloopeconomie moeten we afval uit de industrie en de handel, uit huishoudens en uit de land- en bosbouw terugbrengen in de materiaalkringloop en daarbij hernieuwbare energie gebruiken”, stelt Dieter Stapf, hoofd van het Instituut voor Technische Chemie van het KIT.
Door de koolstofkringloop te sluiten, beschermen we het milieu en besparen we schaarse hulpbronnen. Stapf: “Wij zijn een land waar energie en grondstoffen schaars en duur zijn. Onze toekomstige grondstoffen komen uit afval. Het kringlopen daarvan kan efficiënt en goedkoop. Dat helpt ons minder afhankelijk te worden van de invoer van fossiele brandstoffen.”
Biologisch
KIT doet al onderzoek naar het gebruik van biologische reststoffen en hernieuwbare grondstoffen voor de productie van duurzame chemische producten en brandstoffen. In het bioliq®-project, dat eind vorig jaar werd afgerond, bouwden onderzoekers en partners een proefinstallatie waarmee het voor het eerst mogelijk werd om op tonschaal benzine uit stro te produceren.
“Veel van wat we bij bioliq® hebben geleerd, nemen we mee naar het CCLab”, zegt Frederik Scheiff, hoofd van de afdeling Chemische Energiebronnen van het Engler-Bunteinstituut van het KIT.
“In de laatste campagne konden we voor het eerst polymere oliën omzetten in chemische grondstoffen, waarmee we al een perspectief voor de toekomst lieten zien. Dat is nog nooit iemand gelukt. We hebben geleerd hoe we dergelijke technologieën kunnen ontwikkelen en opschalen en we hebben aangetoond dat ze ook kunnen worden gebruikt om complex, voorheen niet-recycleerbaar polymeerafval om te zetten in chemische grondstoffen.”
Het nieuwe onderzoeksplatform CCLab vervolgt de weg die is ingeslagen met bioliq®. Vanwege hun chemische samenstelling en additieven kunnen de meeste kunststofproducten tegenwoordig niet worden gekringloopt tot een even hoogwaardig materiaal. “Bij CCLab werken we aan kringlopen van wat wordt verbrand of gestort, waarbij broeikasgassen ontstaan”, zegt Stapf. “Dankzij de nieuwe technologieën die bij het KIT zijn ontwikkeld, is het mogelijk om uit kunststofafval nieuwe kunststoffen te maken zonder dat daar aardolie of aardgas nodig is.”
De aanwezige ‘storende’ stoffen (meestal toegevoegd vanwege effect op eigenschappen) en verontreinigingen worden vernietigd of afgescheiden. Vervolgens worden de producten verder verwerkt tot grondstoffen voor de productie van nieuwe kunststoffen. In het CCLab willen onderzoekers de volledige waardeketen in beeld brengen.
De recycleringsdoelstellingen van de EU vereisen dat er tegen 2035 in heel Europa jaarlijks tienmiljoen ton extra kunststofafval wordt opgewerkt. Voor Duitsland, dat een derde van alle kunststoffen in Europa produceert, zou dit twee tot drie miljoen ton meer per jaar betekenen. “Met het Europese Groene Akkoord wil de Europese Unie de overgang mogelijk maken naar een materiaalefficiënte, klimaatneutrale en concurrerende economie. Het CCLab biedt belangrijke inzichten in hoe dit op industriële schaal kan werken”, zegt Stapf wervend.
Bron: Alpha Galileo