Chemisches Recycling: Gasifizierung von Kunststoffabfällen bei niedrigen Temperaturen
06.03.2024
Die spezifischen Anforderungen und die hohe Reinheit der Kunststoffabfälle aus LifeScience-Forschungslaboren machen ihr Recycling zu einer besonderen Herausforderung. Re:Lab AB greift diese Problematik mit einem chemischen Recyclingverfahren auf, das auf der Niedertemperaturumwandlung beruht und bei dem es sich um eine spezielle Form der Gasifizierung handelt.
Im Interview mit dem K-Mag spricht Dr. Flavio Ortigao über das besondere Recyclingverfahren sowie darüber, inwiefern es sich von herkömmlichen Methoden abhebt und eine nachhaltige Wiederverwendung von Kunststoffen aus Forschungslaboren verspricht.
Herr Dr. Ortigao, was ist die Mission von Re:Lab?
Dr. Flavio Ortigao: Re:Lab bietet eine geschlossene Kreislauflösung für Kunststoffabfälle aus LifeScience-Forschungslaboren. Aktuell gibt es noch kein Recycling für die über 6 Millionen Tonnen Kunststoffabfälle aus Forschungslaboren, die entweder verbrannt oder auf Deponien entsorgt werden. Wir haben eine firmeneigene Technologie entwickelt, die auf der Niedertemperaturumwandlung (LTC) basiert. Was unsere chemische Recyclingtechnologie von anderen unterscheidet, ist, dass sie bei niedrigen Temperaturen (unter 450 °C) und unter Normaldruck erfolgt.
In einem Kommentar auf einen LinkedIn-Post von uns erwähnten Sie den Unterschied zwischen thermischen Verfahren über 4.500°C und solchen unter 450°C. Könnten Sie auf diesen Unterschied eingehen? Wie wirkt es sich auf die Effizienz und Durchführbarkeit des Recyclings aus?
Ortigao: Unsere Technologie ist ein Spezialfall der Gasifizierung, d. h. der teilweisen Oxidation von Kunststoffrückständen zu Synthesegas, einem Gas, das aus Wasserstoff und Kohlenmonoxid besteht und für die chemische Synthese erneuerbarer chemischer Stoffe oder sogar neuer erneuerbarer Kunststoffe verwendet werden kann.
Die Gasifizierung ist nicht neu, es gibt sie schon seit 200 Jahren. Die Gasifizierung erfolgt in der Regel bei hohen bis extrem hohen Temperaturen, der so genannten Plasmavergasung, die bei Temperaturen über 4.500 °C stattfindet. Die Aufrechterhaltung einer so hohen Temperatur ist wirtschaftlich nicht machbar, weshalb die meisten Gasifizierungsprojekte gescheitert sind. Durch die Senkung der Temperatur haben wir das Spiel verändert und ein wirtschaftlich nicht durchführbares Projekt in ein vollständig durchführbares Projekt verwandelt.
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Wie beurteilen Sie die Energiebilanz beim chemischen Recycling, insbesondere im Hinblick auf die Nachhaltigkeit des Prozesses?
Ortigao: Gemischte Kunststoffe haben einen Energiegehalt von 39 Mj/kg. Zum Vergleich: Fossile Brennstoffe haben 44 Mj/kg. Das ist eine beträchtliche Energiemenge, aber nicht genug, um Plasmatemperaturen aufrechtzuerhalten. Indem wir die Temperatur senken, machen wir den Prozess autothermisch, d. h. das Material liefert die Energie für seine Umwandlung. Für die Aufrechterhaltung des Prozesses sind keine externen Energiequellen erforderlich.
Wie sehen Sie die Zukunft des chemischen Recyclings, insbesondere im Hinblick auf die Entwicklung neuer Technologien und die Bewältigung globaler Herausforderungen wie der Kunststoffkrise?
Ortigao: Das chemische Recycling spielt eine wichtige Rolle als Ergänzung zum mechanischen Recycling, das gewisse Einschränkungen aufweist. Chemisches Recycling reagiert weniger empfindlich auf Materialverschlechterung oder den Grad der Verunreinigung. In unserem Fall ist es aufgrund der Schwere der Gasifizierung, bei der Kunststoffe und organische Verunreinigungen in Synthesegas umgewandelt werden, die beste Option für das Recycling, wenn strenge Anforderungen an die Qualität des entstehenden Rezyklats bestehen.