Chemisches Recycling von Kunststoffen: Zukunft ohne Mülldeponien?

Im Interview mit dem K-Mag spricht Sergey Likharev, Gründer & CEO von Waste-to-En, über die Möglichkeiten und Vorteile der Gasifizierung sowie darüber, inwiefern diese Technologie eine Alternative zu anderen Recyclingverfahren darstellt.

Herr Likharev, was sind die Mission und die Hauptziele von Waste-To-En, insbesondere im Hinblick auf die Umwandlung von Kunststoffabfällen in wertvolle Ressourcen?

Sergey Likharev: Die Aufgabe besteht darin, die durch die Deponierung von Abfällen verursachten ökologischen und sozialen Gefahren zu bekämpfen, wobei der Schwerpunkt auf der Reduzierung der Kunststoffverschmutzung und der Methanemissionen liegt. Wir haben uns auf das Recycling von Abfallarten spezialisiert, die mit herkömmlichen Recyclingverfahren nicht behandelt werden können: gemischte Kunststoffe, feuchte Biomassereste, verdorbene Textilien und Papier, Verbundpappe und mehr.

In einem Kommentar zu einem LinkedIn-Post von uns haben Sie die Gasifizierung als bevorzugte Methode des chemischen Recyclings von Kunststoffen hervorgehoben. Was sind die Vorteile dieser Technologie gegenüber anderen Methoden des chemischen Recyclings?

Likharev: Ganz einfach, die Gasifizierung ist das vielseitigste Recyclingsverfahren, sowohl im vor- als auch im nachgelagerten Bereich. Auf der vorgelagerten Seite können alle Arten von kohlenstoffhaltigen Abfällen verwertet werden, darunter Kunststoffe, feste kommunale Abfälle, Altreifen, landwirtschaftliche und tierische Abfälle, Holz- und Textilabfälle und so weiter. Bei der Gasifizierung werden diese recyclingfähigen Abfälle in sogenanntes Synthesegas umgewandelt, ein Gemisch aus Kohlenstoffoxid, Wasserstoff und leichten Kohlenwasserstoffen. Auf der nachgelagerten Stufe könnte das Synthesegas in eine Vielzahl wertvoller Produkte umgewandelt werden, z.B. Strom, nachhaltige Kraftstoffe oder Chemikalien. Sogar der heute so beliebte Wasserstoff könnte daraus gewonnen werden.

Die erwähnten auch hohe Energierückgewinnungsraten und geringen Sauerstoffverbrauch bei der Gasifizierung. Können Sie dies näher erläutern?

Likharev: In der Tat enthält jeder kohlenstoffhaltige Abfall eine Menge versteckter Energie. Nur ein kleiner Teil davon, etwa 15-20%, reicht aus, um die polymere Zusammensetzung des Kunststoffs zu zerstören und ihn in einzelne Moleküle und Atome zu zerlegen. Für diesen Prozess ist eine Oxidationsreaktion erforderlich, bei der sich Sauerstoff mit dem im Kunststoff enthaltenen Kohlenstoff und Wasserstoff verbindet. Die Kunst besteht darin, bei diesem Prozess eine hohe Rückgewinnungsrate dieser inneren Energie zu erzielen und dabei so wenig Sauerstoff wie möglich zu verbrauchen.

Wir verwenden einen sogenannten Aufwind-Gegenstromreaktor, der von allen anderen Typen am energieeffizientesten ist. In dieser Anlage sind die internen chemischen Reaktionen so gut organisiert, dass jedes Joule an interner Energie, das dem Abfall durch die partielle Oxidation von Kohlenstoff entzogen wird, zur Unterstützung anderer Reaktionen wie Trocknung, Pyrolyse und Teerkracken verwendet wird. Aufgrund dieser hohen Energieeffizienz ist der Sauerstoffverbrauch gering.

Dies bringt viele Vorteile mit sich. Die Oxidationszone im Reaktor ist klein und sehr heiß, manchmal übersteigt sie 1.200°C. Dadurch werden gefährliche Stoffe innerhalb des Reaktors vollständig zerstört. Aus diesem Grund und wegen des geringen Sauerstoffverbrauchs ist das Filtersystem für das ausströmende Synthesegas effizient. Folglich konnte die Gasifizierungsanlage klein, kompakt und kostengünstig gestaltet werden. Schließlich könnte sie in einen handelsüblichen 20-Fuß-Container passen, sodass die Abfälle direkt am Ort ihrer Entstehung verwertet werden könnten, ohne dass ein Transport erforderlich wäre. Außerdem könnte der aus dem Abfall erzeugte Strom vor Ort verbraucht werden.

All dies ermöglicht es den Nutzern der Gasifizierungstechnologie, die Gebühren für die Abfalldeponierung und den Stromverbrauch um 20-30% zu senken. Hier trifft Nachhaltigkeit auf Rentabilität!

Wie beurteilen Sie angesichts Ihrer Erfahrung die Rolle des chemischen Recyclings von Kunststoffen im Zusammenhang mit der weltweiten Abfall- und Kunststoffkrise? Welche Rolle kann diese Technologie Ihrer Meinung nach in der Zukunft spielen?

Likharev: Die derzeitigen herkömmlichen mechanischen Recyclingsverfahren haben nur ein begrenztes Potenzial; sie können weniger als 10% der Kunststoffe verwerten. Fortgeschrittene thermo-chemische Recyclingtechnologien, die die Zersetzung von Kunststoffabfällen in einzelne Moleküle und Atome ermöglichen, erlauben es uns, alle Arten von Kunststoffen zu recyceln und so der Kunststoffverschmutzung entgegenzuwirken, ohne die Verwendung von Kunststoffen selbst verbieten zu wollen. Die Recyclingfähigkeit von bisher schwer recycelbaren Kunststoffen wird durch diese Technologie erheblich verbessert.

Darüber hinaus könnte die Gasifizierungstechnologie dazu beitragen, ein weiteres großes Problem zu lösen: die Treibhausgasemissionen aus deponierten Abfällen. Deponien produzieren etwa 2 Milliarden Tonnen Kohlendioxidäquivalent, das sind 4% der weltweiten Emissionen. Die Gasifizierung von Abfällen anstelle ihrer Deponierung könnte dieses Problem beseitigen und den Kohlenstoff-Fußabdruck von Abfällen um das Fünffache verringern.

Lassen Sie uns gemeinsam Mülldeponien abschaffen!

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Elena Blume (Redaktion K-Mag)