Besserer Kunststoff durch umweltfreundlichere Technologie
Im Rahmen des EU-finanzierten Projekts CO2Catalyst (Pilot scale demonstration of novel CO2 co-polymerisation catalysts in the PU polyol market) wird eine neue Katalysatortechnologie kommerzialisiert, die es ermöglicht, Kohlendioxidabfälle als Ersatz für Rohstoffe auf Ölbasis in Polymeren zu verwenden, damit günstigere Kunststoffe mit einer besseren Leistung hergestellt werden können. „Unsere Technologie ermöglicht die Einführung von Kohlendioxid in die Polymerherstellung“, sagt Jill Dearnaley, Betriebsleiterin beim britischen Unternehmen Econic Technologies, das 2,49 Mio. EU-Mittel für die Demonstration und Kommerzialisierung der Technologie erhielt. Kohlendioxid ist weitaus günstiger als Rohstoffe auf Ölbasis, die derzeit in der Polymerherstellung verwendet werden. Die Technologie von Econic ermöglicht, dass bis zu 50 % der Rohstoffe auf Ölbasis durch Abfall oder jederzeit verfügbares Kohlendioxid ersetzt werden können, sodass „es einen immensen wirtschaftlichen Nutzen gibt“, sagt Dearnaley. Die Verwendung von Kohlendioxid hat aufgrund reduzierter Treibhausgasemissionen auch Umweltvorteile. „Für jede Tonne Kohlendioxid, die wir in die Polymere einbinden, können wir die Emission von zwei weiteren Tonnen Kohlendioxid verhindern“, sagt Dearnaley. Laut der Prognosen von Econic würde eine Marktakzeptanz der patentierten Technologie in Höhe von 30 % bis 2026 die Kohlendioxidemissionen um jährlich 3,5 Mio. Tonnen senken – das entspricht jährlich mehr als zwei Millionen Autos, die nicht mehr am Straßenverkehr teilnehmen. Verbesserte Eigenschaften Es wurden bereits andere Technologien entwickelt, die Kohlendioxid in Polymere einbinden, die patentierte CO2Catalyst-Technologie von Econic ist aber „einzigartig, da sie es ermöglicht, einzustellen, wie viel Kohlendioxid in das Polymer eingebunden werden soll“, erklärt Dearnaley. „Dies bedeutet, es kann auf die Eigenschaften Ihrer Endprodukte abgestimmt werden.“ Polymere, die Kohlendioxid enthalten, können in einer Vielzahl von Polyurethan-Produkten nützlich sein, z. B. in Hartschaumstoffen, die bei Wandplatten und Schuhsohlen verwendet werden; flexiblen Schaumstoffen in Matratzen; Elastomeren, die in Fensterdichtungen verwendet werden; oder Schutzlacken für Holzböden und -möbel. Die Verwendung von Kohlendioxid verbessert zudem die Eigenschaften der Endprodukte. Hartschaumstoffe, die im Bereich der Gebäudeisolierung verwendet werden, zeigen verbesserte flammenhemmende Eigenschaften und weniger Rauchemissionen während des Brennens. Lacke sind robuster – beständiger gegenüber Temperaturveränderungen sowie Wetter- und Wasserschäden und ggf. kratzfest, sodass Metall, Holz und andere Oberflächen vor Kratzern geschützt werden. Eine Demonstrationsanlage für die bessere Kundenakzeptanz Im Rahmen von Projekt CO2Catalyst konstruierte und baute Econic in Runcorn, in der Nähe von Liverpool, eine Demonstrationsanlage für Kunden. „Potentielle Kunden können umherlaufen und sich eine funktionierende Anlage ansehen, die so aussieht, wie die, die sie haben, jedoch in einem kleineren Maßstab“, sagt Dearnaley. „Typischerweise sind hohe Temperatur- und Druckverhältnisse erforderlich, damit diese Art von Chemie funktioniert, doch unsere Technologie funktioniert unter industrierelevanten Bedingungen, sodass eine Nachrüstung in bestehende Anlagen möglich ist.“ Sicherheitsaspekte sind für den Aufbau der Demonstrationsanlage von herausragender Bedeutung gewesen und viele Sicherheitsexperten wurden in die Konstruktion und den Bau sowie die Baustellenleitung miteinbezogen. „Es war eine gewisse Herausforderung, einen Standort für die Demonstrationsanlage zu finden, weil es nicht viele Orte gibt, die mit dieser Art von chemischem Prozess fertig werden“, erklärt Dearnaley. „Unsere Anlage hilft uns wirklich bei der Kommerzialisierung und Kundenakzeptanz, da sie aus erster Hand die Machbarkeit unserer Technologien sehen können.“ Im Fokus des Projekts steht aktuell die Akzeptanz der Katalysatortechnologie in der 45 Mrd. EUR schweren Polyurethan-Industrie. Ferner wird an der Akzeptanz der Technologie in anderen Kunststoffindustrien gearbeitet.
Schlüsselbegriffe
CO2Catalyst, Umwelt, Polymere, Kunststoffe, Polyurethan, CO2-Emissionen