Het proces zet laagwaardige kunststoffen om in oliën en vloeibare wassen, die kunnen worden hergebruikt als smeermiddelen, brandstoffen of zelfs kaarsen. Het werkt zelfs met kunststoffen die verontreinigd zijn met PVC, een giftig materiaal dat recycling normaal gesproken onmogelijk maakt.
- Nieuwe doorbraak: nikkelkatalysator zet kunststoffen om zonder dat ze gesorteerd hoeven te worden.
- Recycleert zelfs met PVC verontreinigde kunststoffen.
- Vermindert het energieverbruik en het gebruik van edelmetalen.
- Produceert oliën en wassen met toegevoegde waarde.
- Herbruikbare en economische katalysator.
- Mogelijke oplossing voor “niet-recycleerbaar” kunststofafval.
Recycling zonder scheiding
Van yoghurtverpakkingen tot boodschappentassen, dagelijks contact met wegwerpplastic is onvermijdelijk. Een groot deel van deze producten is gemaakt van polyolefinen, een familie van kunststoffen waartoe polyethyleen (PE) en polypropyleen (PP) behoren, die meer dan 60% van het wereldwijde plasticverbruik vertegenwoordigen. Ondanks hun alomtegenwoordigheid wordt minder dan 10% van dit afval effectief gerecycled, wat de milieucrisis nog verergert.
In deze context heeft een team van wetenschappers van de Northwestern University een nieuw proces ontwikkeld voor recycling zonder voorafgaande scheiding, waarbij gebruik wordt gemaakt van een goedkope nikkelkatalysator die de manier waarop we plastic afval beheren radicaal zou kunnen veranderen.
Wat verandert er met dit nieuwe proces?
De innovatie ligt in een kationische nikkelkatalysator, ontworpen als een structuur met één enkele plaats, die in staat is om de uiterst sterke koolstof-koolstofbindingen te verbreken die kenmerkend zijn voor polyolefinen. Deze technologie maakt het mogelijk om:
- Mengsels van kunststoffen te verwerken zonder ze per soort te hoeven scheiden.
- Lage waarde kunststofafval om te zetten in oliën en wassen met industriële toepassingen.
- Weerstand te bieden aan de aanwezigheid van verontreinigende stoffen zoals PVC, die traditioneel recyclingprocessen onmogelijk maken.
In tests met afval dat tot 25% PVC bevatte, behield de katalysator niet alleen zijn prestaties, maar verhoogde hij zelfs zijn efficiëntie. Deze ontdekking opent de deur naar het recyclen van materialen die tot nu toe onvermijdelijk op stortplaatsen of in verbrandingsovens terechtkwamen.
Verder dan mechanisch recyclen
Bij traditioneel recyclen van kunststoffen – vermalen, wassen, smelten – worden nauwelijks materialen van lage kwaliteit teruggewonnen en is men afhankelijk van intensieve handmatige of geautomatiseerde sortering. Elke verontreiniging (voedselresten, etiketten, verschillende soorten plastic) kan het proces verpesten. Anderzijds vereisen de huidige thermochemische methoden temperaturen van meer dan 600 °C en een hoog energieverbruik.
De katalysator van Northwestern werkt daarentegen met een 10 keer hogere efficiëntie, waarbij minder katalysator, minder waterstofdruk en 100 °C lagere temperaturen worden gebruikt dan bij vergelijkbare technologieën. Deze aanpak biedt een evenwicht tussen technische prestaties en economische haalbaarheid.
Praktijkvoorbeelden en prognoses
Hoewel het onderzoek zich nog in de laboratoriumfase bevindt, is de industriële toepasbaarheid niet ver weg. De mogelijkheid om nikkel, een overvloedig aanwezig metaal, te gebruiken in plaats van palladium of platina, maakt het schaalbaar. Er bestaan al initiatieven zoals Eastman Chemical Company of Quantafuel die chemische recyclingprocessen op industriële schaal onderzoeken. Deze nieuwe katalysator zou in deze werkwijzen kunnen worden geïntegreerd of nieuwe circulaire bedrijfsmodellen kunnen inspireren.
Bovendien vermindert het feit dat de katalysator herbruikbaar is door een eenvoudige behandeling met alkylaluminium, de ecologische en economische voetafdruk nog verder.
Potentieel
Deze technologie heeft het potentieel om de levenscyclus van de moeilijkste kunststoffen te sluiten en problematisch afval om te zetten in waardevolle hulpbronnen. Enkele belangrijke implicaties zijn:
- Een enorme vermindering van kunststoffen op stortplaatsen door het wegvallen van de noodzaak van voorafgaande sortering.
- Benutting van afval dat momenteel als “niet-recyclebaar” wordt beschouwd, zoals meerlaagse verpakkingen of gemengde kunststoffen.
- Vermindering van het energieverbruik in vergelijking met de huidige thermische methoden.
- Nieuwe kansen voor de circulaire economie, door het genereren van bijproducten zoals smeermiddelen of herbruikbare wassen.
- Ontlasting van gemeentelijke afvalbeheersystemen, vooral in regio’s zonder geavanceerde recyclinginfrastructuur.
Als deze technologie op grote schaal wordt geïmplementeerd en wordt gecombineerd met regelgeving die verantwoord chemisch recyclen stimuleert, zou dit een keerpunt kunnen betekenen in de strijd tegen plasticvervuiling. En nog belangrijker: het zou de samenleving in staat stellen om beter om te gaan met de materialen die zij dagelijks gebruikt, zonder consumenten of werknemers op te zadelen met onmogelijke taken zoals het scheiden van elke verpakking op basis van het type polymeer.
