Revolution bei der Entfernung von Flammschutzmitteln für eine nachhaltige Zukunft
Die einst als unverzichtbar für die Brandsicherheit von Produkten geltenden halogenierten Flammschutzmittel sind heute ökologisch und gesundheitlich bedenklich, was zu Verboten von Substanzen wie einigen bromierten Flammschutzmitteln wie HBCD geführt hat. Das Projekt CREAToR zielte auf die Entwicklung eines Verfahrens ab, um diese bromierten Flammschutzmitteln aus Abfallmaterialien im Bau- und Elektroniksektor zu entfernen und gleichzeitig Recycling sowie Wiederverwendung zu fördern. CREAToR konzentrierte sich auf die Entwicklung und Demonstration eines Verfahrens zur Entfernung von bromierten Flammschutzmitteln aus Abfallströmen, bei dem innovative Technologien wie überkritisches CO2 und natürliche tief eutektische Lösungsmittel in Doppelschneckenextrudern zur kontinuierlichen Extraktion eingesetzt werden. Der Anwendungsbereich dieses Projektansatzes umfasste die gesamte Wertschöpfungskette – von der Abfallsammlung bis zur Wiederverwendung von Materialien.
Gründliche Entfernung von bromierten Flammschutzmitteln
„Wir haben dieses Verfahren bei TRL5 für 20 kg Kunststoffabfälle pro Stunde demonstriert. Derzeit sind wir in der Lage, 50 % des bromierten Flammschutzmittels HBCD innerhalb von Minuten zu entfernen. Im Vergleich dazu kann das traditionelle Batch-Extraktionsverfahren auf der Basis organischer Lösungsmittel erst nach mehreren Stunden abgeschlossen werden“, sagt Projektkoordinatorin Irma Mikonsaari. Im Rahmen des Projekts wurde auch eine Pilotlinie zur Identifizierung und Sortierung von Materialien mit bromierten Flammschutzmitteln eingerichtet, die potenzielle industrielle Anwendungen für die Abtrennung gefährlicher Stoffe bietet. Diese vorkommerzielle Linie basiert auf der laserinduzierten Plasmaspektroskopie und ist entweder als eigenständiges Verfahren oder vor der Reinigung der Materialien einsetzbar.
Vom Abfall zur neuen Funktion
CREAToR hat erfolgreich gereinigte Materialien wie Polystyrol (PS) und Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS) für Anwendungen wie Gebäudedämmplatten zur Verwendung in Außenwärmedämmverbundsystemen und Automobilkomponenten wiederverwendet. Das PS und ABS aus der Sammlung von Elektro- und Elektronik-Altgeräten (WEEE) waren dank der groß angelegten Sammelinfrastruktur des industriellen Projektpartners leicht verfügbar. Die Beschaffung von PS aus Bau- und Abbruchabfällen stellte jedoch eine Herausforderung dar. Im Sektor der Bau- und Abbruchabfälle gibt es keine etablierte Praxis für die Abtrennung von PS als wertvolle Komponente; stattdessen wird PS in der Regel mit anderen Abfallstoffen vermischt. „Nach mehreren Überprüfungen mit verschiedenen Sortierverfahren konnte eine hohe Effizienz der automatischen Trennung des Stroms nicht erreicht werden. Das Material wurde schließlich manuell gesammelt“, fügt Mikonsaari hinzu.
Seltenere Verbrennung, häufigere Wiederverwendung
Ein Highlight des Projekts ist die Tatsache, dass CREAToR eine nachhaltige Alternative zur Verbrennung von Materialien mit bromierten Flammschutzmitteln bietet, die negative Auswirkungen auf die Umwelt und die Wirtschaft abschwächt. Die Kombination von CREAToR mit anderen Entfernungsmethoden aus ähnlichen Projekten könnte die Vorteile für die Umwelt erhöhen. Teile dieser Studie, in der die wirtschaftlichen und ökologischen Auswirkungen des CREAToR-Prozesses analysiert werden, wurden bereits veröffentlicht und können hier abgerufen werden. Im Anschluss an das Projekt setzt CREAToR die Wissensverbreitung fort, indem es auf Messen wie der Fakuma 2023 präsentiert wird. Außerdem wird das Verfahren verfeinert. Dazu werden neue Anwendungen für die Geruchsbeseitigung beim Polymerrecycling erforscht, wie dies vom SURPASS-Projekt im Rahmen von Horizont Europa untersucht wird. „Wir wollen die Entwicklung unserer Prozesse zu einem höheren Technologie-Reifegrad fortsetzen und neue Möglichkeiten für die Wiederverwendung der gereinigten Polymere erschließen“, schließt Mikonsaari.
Schlüsselbegriffe
CREAToR, Entfernung von Flammschutzmitteln, Nachhaltigkeit, Wiederverwendung und Recycling, Sortierverfahren, Abfallsammlung, gereinigte Materialien
