Plastavfall er et stadig mer alvorlig miljøproblem. Europa produserer ca 60 millioner tonn plast hvert år, men bare 30% vil bli resirkulert. Av alt plastavfallet som genereres, vil 79% til slutt bli deponert eller kastet inn i det naturlige miljøet som avfall. Men når Europa begynner overgangen til en sirkulær økonomi, hvor materialer gjenbrukes på slutten av sitt nyttige liv, i stedet for å kastes bort, begynner forbedret plastgjenvinning å spille en viktig rolle i sirkulær økonomi.
En rekke tiltak som nylig ble vedtatt av Europakommisjonen, vil bidra til å forbedre bærekraften i plast.
Ifølge utenlandske medierapporter testes flere nye resirkuleringsteknologier, noe som kan gjøre disponibel matemballasje, fiberforsterkede bildeler og madrassskumpolymerer og andre plastprodukter har to liv og blir de samme som nye.
Plaststrategien, som ble vedtatt i 2018, har som mål å løse dette problemet ved å endre design, bruk og resirkulering av plastprodukter. Et av hovedmålene er å gjøre 55 % av plastemballasjen resirkulerbar innen 2030. Emballasje har et høyt miljøavtrykk: ca 40% av plastproduksjonen brukes til emballasje og kastes vanligvis etter bruk.
Emballasjen er vanligvis laget av flere forskjellige typer plast, noe som gjør resirkulering mer utfordrende.
Ferske matvarer som kjøtt og ost har vanligvis flere lag med beskyttelse, for eksempel lokk, filmer og brett, som ikke er laget av samme type plast. Når du arbeider med ulike plast, må de skilles fordi i den tradisjonelle resirkuleringsprosessen kan de forskjellige plastene ikke blandes godt sammen. Separasjon er imidlertid tidkrevende og dyrt. Slike gjenstander kan derfor ikke resirkuleres eller anses umulig å resirkulere.
Fiberforsterkede kompositter står overfor en lignende skjebne. Dette plastbaserte materialet, forsterket med glass eller karbonfiber, kan brukes i en rekke bilinteriør og utvendige komponenter, fra støtfangere, tekstilbelegg til dørpaneler. Siden det er vanskelig å skille forskjellige materialer, blir slike materialer vanligvis brent på slutten av livet.
Nå kan imidlertid nye resirkuleringsteknologier hjelpe.
Som en del av multicycle-prosjektet har Dr. bugnicourt og prosjektpartnere utvidet en patentert prosess, creasolv, utviklet av Fraunhofer Institute i München, Tyskland, som gjør det mulig for flerlags emballasjematerialer og fiberforsterkede kompositter å bli gjenfødt igjen og igjen.
Ved hjelp av en løsningsmiddelbasert formulering kan ulike typer plast og fibre ekstraheres og oppløses i løsemidler for å oppnå formålet med separasjon. Polymeren, de langkjedede molekylene som utgjør plasten, resirkuleres deretter i fast form fra løsningen og deretter omformes til plastpellets, og de resirkulerte fibrene kan gjenbrukes.
Så langt, sammenlignet med de eksisterende metodene, viser denne prosessen et bedre prospekt.
I den tradisjonelle mekaniske resirkuleringsmetoden blir plast vanligvis degradert i behandlingsprosessen, slik at bruken er begrenset. Kjemisk utvinning er en fremvoksende teknologi, som kan gjøre plast til små molekyler eller monomerer. Selv om plast av høy kvalitet kan produseres, kan denne typen plast være energiintensive produkter. Ved hjelp av creasolv resirkulering metode, kvaliteten på resirkulert plast er svært høy, og prosessen er mer effektiv.
Nå har teamet utført småskala eksperimenter med flerlagsemballasje og kompositter for å teste prosessen. I mellomtiden designer de et stort pilotanlegg i Bayern, som starter i juli. Hovedutfordringen, sier Dr bugnicourt, er den store avhendingen av plastavfall laget av komplekse plastblandinger.
Medlemmer av teamet utvikler også et system for å overvåke sammensetningen av plastavfall, og de håper å kunne automatisk identifisere hvilke typer plast og fibre i produkter for å optimalisere resirkuleringsprosessen basert på batcher av resirkulerte materialer. Ifølge Dr. bugnicourt, systemet kan installeres i eksisterende resirkuleringsanlegg for å utvide utvalget av resirkulert plast, og spesielle anlegg kan bygges for å håndtere industrielt avfall.
Forbedring av den eksisterende resirkuleringsprosessen kan også redusere virkningen av plastavfall som er vanskelig å gjenbruke på miljøet. Selv om noen vanlige plast, for eksempel kjæledyr som brukes i produksjon av drikkeflasker, er mye resirkulert, plast med mer spesielle bruksområder er ofte ikke mye resirkulert. Tekniske barrierer er en av grunnene.
Dr. Garcia armingol, direktør for energi- og miljøgruppen ved Circe Energy Research Center i Spania, og kolleger demonstrerer måter å forbedre utvinningsgraden av vanskelig å resirkulere plast som en del av polynspirprosjektet. De er hovedsakelig opptatt av polyamidplast for bilgir og kollisjonsputer, samt polyuretan fleksible skum for madrass- og teppeprodukter.
Teamet mener at tradisjonelle resirkuleringsmetoder kan forbedres for å forbedre kvaliteten på resirkulert plast. For å gjøre dette jobber de med to teknologier: legge til glass (en nyere plast som er tøff og tøff) og legge til høyenergistråling. «Hovedmålet med begge teknologiene er å forbedre slitestyrke og ytelse av resirkulerte materialer, slik at de kan brukes i applikasjoner med høy etterspørsel», sier Dr Garcia armingol
Andre innovative teknologier de utforsker kan forbedre kjemisk utvinning, noe som har stort potensial for å oppnå en sirkulær økonomi, fordi plast kan resirkuleres kontinuerlig samtidig som høy kvalitet opprettholdes.
Teknologiens miljøavtrykk kan imidlertid også reduseres. For eksempel kan bruk av mikrobølgeovn eller smarte magnetiske materialer redusere energien som kreves for å generere varme for å oppnå polymerisering. Når polymerisering oppstår, kombineres monomerene produsert av gjenopprettingsprosessen for å danne lange kjedemolekyler av plast.
Så langt har teamet testet slike teknologier i laboratoriet. Nå forbereder de seg på produksjonsfasen av prosjektet, noe som vil bevise at slike teknologier er gjennomførbare i en semi industriell skala. I dag utfører de forbehandling og rensing stadium av utvinning.
Det neste trinnet i prosjektet er å vise at plasten produsert av slike teknologier er av tilstrekkelig kvalitet til å erstatte de opprinnelige materialene. Dr. Garcia armingol og kolleger vil fokusere på visse applikasjoner, for eksempel bildeler og som har strenge kvalitetskrav. Å jobbe tett med industripartnere i bilindustrien er også kjemiske og avfallshåndteringsselskaper nøkkelen til å ta i bruk slike teknologier.
