Bardziej ekologiczna przyszłość tworzyw sztucznych dzięki innowacjom w zakresie recyklingu
Zarówno wśród decydentów, jak i mieszkańców Europy stale rośnie świadomość, że walka z odpadami z tworzyw sztucznych jest kluczowym wyzwaniem, któremu należy stawić czoła. Pomimo dotychczasowych postępów, każdego roku nadal wytwarzamy blisko 360 milionów ton odpadów z tworzyw sztucznych. Na szczęście są też dobre wiadomości – stale pojawiają się nowe, obiecujące rozwiązania. Jednym z nich jest technologia przetwarzania termochemicznego, która pozwala na przekształcanie odpadów z tworzyw sztucznych w surowiec nadający się do ponownego wykorzystania. „Wykorzystując takie technologie, możemy zmienić globalne zagrożenie ekologiczne w zrównoważone rozwiązanie”, wyjaśnia Mohammad Salimi, badacz projektu CATALEPTIC(odnośnik otworzy się w nowym oknie), obecnie inżynier zatrudniony w duńskiej spółce Topsoe(odnośnik otworzy się w nowym oknie). „Mówimy tu o ogromnym potencjale – nasze rozwiązanie może stworzyć świat, w którym odpady z tworzyw sztucznych będą nie tylko zagospodarowywane, ale także wykorzystywane w celu budowy czystszej przyszłości”.
Przetwarzanie odpadów z tworzyw sztucznych w surowce wielokrotnego użytku
Projekt CATALEPTIC, koordynowany przez duński Uniwersytet w Aalborgu(odnośnik otworzy się w nowym oknie) i wspierany ze środków działania „Maria Skłodowska-Curie”(odnośnik otworzy się w nowym oknie), koncentrował się na recyklingu poliolefin, czyli rodziny tworzyw termoplastycznych. Celem było przetworzenie tych odpadów w surowiec nadający się do ponownego wykorzystania oraz paliwo dzięki wykorzystaniu nowatorskiego procesu konwersji termochemicznej o nazwie upłynniania hydrotermalnego(odnośnik otworzy się w nowym oknie) (HTL). Wykorzystywany w tym procesie zamknięty reaktor przekształca mokrą biomasę zarówno w ropę naftową pochodzenia biologicznego, jak i substancje chemiczne. „Realizując ten projekt chciałem przeanalizować podstawowe zagadnienia chemiczne i materiałowe tego procesu”, wyjaśnia Salimi. W tym celu badacz opracował mikroreaktory wsadowe HTL wypełnione wodą i czystymi polimerami. Reaktory te pracowały w zakresie temperatur 300-400 °C, a ich analiza dostarczyła cennych informacji na temat potencjału wykorzystania technologii HTL w recyklingu poliolefin.
Ocena możliwości upłynniania hydrotermalnego
Badania pilotażowe umożliwiły badaczowi określenie niektórych zalet i wad zastosowania technologii HTL w celu recyklingu niektórych polimerów. „Dzięki tym pracom byliśmy w stanie wskazać obszary, w których potrzebne są dalsze badania”, wyjaśnia Salimi. „Wykazaliśmy, że odchlorowanie(odnośnik otworzy się w nowym oknie) PCW(odnośnik otworzy się w nowym oknie) przy użyciu gorącej wody pod wysokim ciśnieniem może przynieść szereg korzyści. Należy jednak wziąć pod uwagę, że sam proces jest mocno żrący”. Stosując technikę upłynniania hydrotermalnego, badacz był w stanie odzyskać nawet 35 % surowców podstawowych składających się na polistyren. Obecnie wskaźnik recyklingu jest niższy w porównaniu z innymi procesami, w tym pirolizą – zwłaszcza w trybie ciągłym. „To pokazuje, że technologia upłynniania hydrotermalnego wciąż wymaga usprawnień, jeśli chodzi o przetwarzanie polistyrenu”, zauważa.
Przetwarzanie odpadów w zasoby
Salimi wierzy, że przetwarzanie odpadów w zasoby może pomóc Europie poczynić imponujące postępy w kierunku budowy bardziej zrównoważonego i świadomego ekologicznie świata. Projekty laboratoryjne, takie jak CATALEPTIC, mogą pomóc wskazać odpowiedni kierunek działań, a także przekonać inwestorów i decydentów o możliwościach wykorzystania najnowocześniejszych technologii. „Przeniesienie technologii z laboratorium do ośrodków przemysłowych wymaga wspólnego wysiłku, nie tylko ze strony naukowców, ale także różnych interesariuszy”, zauważa. „Kolejnym logicznym krokiem byłoby wykorzystanie technologii opracowanej w ramach projektu CATALEPTIC w skali półpilotażowej, co pozwoliłoby na uzyskanie cennych informacji na potrzeby dalszych prac związanych ze zwiększaniem skali rozwiązania”. Badaczom skupionym wokół projektu CATALEPTIC udało się wykazać, że technologia upłynniania hydrotermalnego może odegrać znaczącą rolę w recyklingu tworzyw sztucznych w przyszłości. Salimi podkreśla, że technologia ta nie jest jedyną obiecującą metodą recyklingu i powinna być postrzegana jako część bardziej kompleksowego rozwiązania. „Nie powinniśmy postrzegać upłynniania hydrotermalnego jako magicznego rozwiązania, które będzie można zastosować do wszystkich rodzajów odpadów z tworzyw sztucznych”, wyjaśnia. „W przyszłości będziemy potrzebować jednak wszelkiego rodzaju technologii i metod recyklingu”.
