Ein Überblick über fortschrittliches Recycling

Da die Welt zunehmend nach Möglichkeiten sucht, ihre Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen zu verringern, bieten fortschrittliche Recyclingtechnologien eine mögliche Lösung. Dazu gehört das "Pyrolyse-Kunststoffrecycling", bei dem Kunststoffe durch Hitze in Heizöl und andere Produkte aufgespalten werden. Diese Seite bietet einen Überblick über die Pyrolyse und andere fortschrittliche Recyclingmethoden sowie über die Lösungsmittelextraktion und Depolymerisation.

Aktueller Stand des Kunststoffrecyclings

Unter Kunststoffrecycling versteht man die Rückgewinnung von Kunststoffabfällen und ihre Wiederaufbereitung zu neuen Produkten. Da die überwiegende Mehrheit der Kunststoffe nicht biologisch abbaubar ist, ist das Recycling ein wichtiger Bestandteil zur Verringerung der Kunststoffmengen in den Deponien und im Meer.

In Recyclingbetrieben gibt es viele Methoden für das Recycling von Kunststoffen, doch die gängigste ist das so genannte mechanische Recycling. Beim werkstofflichen Recycling wird der Kunststoff in sehr kleine Stücke zerkleinert und dann erhitzt, bis er schmilzt. Der geschmolzene Kunststoff wird dann in Formen gegossen, um neue Produkte herzustellen.

Weltweit werden nur 9 % der Kunststoffabfälle recycelt, der größte Teil davon landet auf einer Deponie, wird verbrannt oder gelangt in die Umwelt. Im Jahr 2019 hat sich das weltweite Aufkommen an Kunststoffabfällen von 2.000 auf 353 Millionen Tonnen mehr als verdoppelt. Es wird prognostiziert, dass diese Zahl bis zum Jahr 2030 auf 40 % ansteigen wird.

Um dem entgegenzuwirken, ergreifen Regierungen auf der ganzen Welt Maßnahmen zum Übergang von einem linearen zu einem Kreislaufwirtschaftsmodell. Das Kunststoffrecycling spielt eine Schlüsselrolle bei diesem Übergang. Das Umweltbundesamt der Vereinigten Staaten hat das nationale Recyclingziel aufgestellt, bis 2030 eine Recyclingquote von 50 % zu erreichen. Die Verpackungsrichtlinien der Europäischen Union sehen eine Recyclingquote von 55 % für Kunststoffverpackungen vor.

Schätzungen zufolge wird es bis 2050 mehr Plastikmüll als Fische in den Weltmeeren geben. Diese schockierende Statistik unterstreicht die Bedeutung des Recyclings von Kunststoffabfällen und der Suche nach innovativen Wegen zur Wiederverwendung dieses Materials.

Die Ineffizienzen des mechanischen Recyclings

Das herkömmliche Verfahren in der Kunststoffindustrie ist das mechanische Recycling. Bei diesem Verfahren werden Kunststoffteile maschinell zerkleinert, getrennt, getrocknet und zusammengefügt. Seine größte Einschränkung besteht darin, dass es die Vielfalt der heute verwendeten gemischten Kunststoffabfallströme nicht optimal verwerten kann. Das werkstoffliche Recycling ist auch nicht effizient bei der Kontrolle der Verunreinigung durch verschiedene Kunststoffquellen.

Das werkstoffliche Recycling beschränkt sich auf thermoplastische Kunststoffe, die wieder eingeschmolzen und zu neuen Produkten geformt werden können. Während des Prozesses werden die Kunststoffabfälle sortiert, gewaschen, geschreddert, erhitzt und extrudiert. Dieses Material wird zu recycelten Rohstoffen pelletiert, ohne die Struktur des Kunststoffs zu verändern. Dieses Verfahren hat einige Einschränkungen, da die Kunststoffabfälle so sauber und rein wie möglich sein müssen, um das Risiko einer Verunreinigung zu minimieren.

Außerdem kann die Farbe von Charge zu Charge variieren, da die ursprüngliche Pigmentierung des Kunststoffabfalls erhalten bleibt und nicht durch den Prozess entfernt wird. Außerdem können Kunststoffabfälle nicht unbegrenzt mechanisch recycelt werden, da sich die Materialeigenschaften der Kunststoffe mit jedem Recyclingzyklus verschlechtern.

Derzeit ist das werkstoffliche Recycling der Hauptgrund für die niedrige Recyclingrate von Kunststoffen. Die sich abzeichnende Entwicklung der fortschrittlichen Recyclingtechnologie wird diese Einschränkungen jedoch beseitigen. Es zielt darauf ab, die Recyclingquote für Kunststoffabfälle zu erhöhen und den Übergang zu einem Kreislaufwirtschaftsmodell zu ermöglichen.

Ein Weg zu einem Modell der Kreislaufwirtschaft

Eine Kreislaufwirtschaft ist ein Wirtschaftsmodell, das von vornherein restaurativ und regenerativ angelegt ist. Es handelt sich um einen geschlossenen Kreislauf, in dem Abfälle so weit wie möglich beseitigt werden. In einer Kreislaufwirtschaft werden Ressourcen so lange wie möglich genutzt und Abfälle so entsorgt, dass sie so wenig wie möglich negative Auswirkungen auf die Umwelt haben.

Ziel ist es, "zu reduzieren, wiederzuverwenden und zu recyceln" und damit Produkte und Materialien so lange wie möglich im Wirtschaftskreislauf zu halten. Neue innovative Recyclingtechnologien werden eine Schlüsselrolle dabei spielen, den Weg zu einem Kreislaufwirtschaftsmodell zu ebnen.

Einführung von Advanced Recycling

Beim fortschrittlichen Recycling werden mechanische und chemische Recyclingverfahren kombiniert, um die Materialien in Rohstoffe für die Wiederverwendung zu zerlegen. Dies geschieht durch eine Vielzahl von Methoden wie thermische Zersetzung, chemische Auflösung oder mechanische Trennung. Die effektivste Form des fortschrittlichen Recyclings ist das Kunststoffrecycling durch Pyrolyse.

Advanced Recycling nutzt Verfahren wie die Pyrolyse, um Kunststoffabfälle auf molekularer Ebene aufzuspalten und in eine Vielzahl von Produkten zu verwandeln. Dazu gehören industrielle Wachse und Kraftstoffe. Die Pyrolyse kann auch Kunststoffabfälle in ihre ursprünglichen Bausteine zurückverwandeln. Diese können als Ausgangsmaterial für neue chemische und Kunststoffprodukte verwendet werden.

Was ist Pyrolyse-Kunststoffrecycling?

Die Pyrolyse ist das führende Verfahren und die Kerntechnologie, die beim fortschrittlichen Kunststoffrecycling eingesetzt wird. Es handelt sich um die Zersetzung von Kunststoffabfällen durch Hitze, in der Regel bei etwa 500 °C, unter Ausschluss von Sauerstoff. Bei diesem Verfahren werden die Kunststoffabfälle im Pyrolysereaktor konditioniert und verdampft. Anschließend wird es kondensiert, um Pyrolyseöl zusammen mit Brenngas und Holzkohle (Ruß) sowie Kohlenwasserstoffen zu erzeugen.

Kurz gesagt, die Pyrolyse erzeugt weit weniger Abfall als herkömmliche Recyclingmethoden und erzeugt gleichzeitig wiederverwendbare Produkte. Pyrolyseöl ist das Hauptprodukt dieses Prozesses und wird als Ausgangsstoff für die Herstellung neuer Kunststoffe und synthetischer Chemikalien verwendet.

Die beiden anderen Produkte, die bei der Pyrolyse entstehen, sind Brenngas und Holzkohle, die etwa 25 % der Produktion ausmachen. Das Brenngas wird zur Beheizung oder zum Betrieb der Pyrolyseanlage oder des Reaktors verwendet, und die Holzkohle wird für die Asphaltherstellung verwendet oder auf einer Deponie gelagert.

Welche Arten von Kunststoffen können durch Pyrolyse recycelt werden?

Das Pyrolyseverfahren ist effizient bei der Behandlung und Verwertung von Kunststoffabfällen aus Polyethylen, Polypropylen und Polystyrol. Diese schwer zu recycelnden Kunststoffe werden häufig für Verbraucherverpackungen wie Milchflaschen, Schrumpffolien und Behälter für mikrowellengeeignete Lebensmittel verwendet. Diese Einwegartikel machen den größten Teil des anfallenden Kunststoffabfalls aus.

In Kombination mit dem herkömmlichen werkstofflichen Recycling erhöhen fortschrittliche Recyclingverfahren wie die Kunststoffpyrolyse die Zahl der verwertbaren Kunststoffabfälle erheblich. Fortgeschrittene Recyclingverfahren können auch zur Schaffung einer Kreislaufwirtschaft beitragen, in der Kunststoffabfälle kontinuierlich als Rohstoffe verwendet werden können.

Neue Methoden des Kunststoffrecyclings

Die Recyclingindustrie ist immer auf der Suche nach besseren und effizienteren Möglichkeiten, Materialien zu recyceln. Chemische Verfahren zum Recycling von Altkunststoffen in neue Produkte zerlegen die Polymere in ihre einzelnen Moleküle. Diese werden dann rekombiniert, um neue Kunststoffe zu bilden. Es gibt zwei Hauptmethoden des chemischen Recyclings: Lösungsmittelextraktion und Depolymerisation.

Im Folgenden werden einige der führenden Kunststoffrecyclingverfahren vorgestellt, die derzeit entwickelt werden:

Extraktion mit Lösungsmittel

Die Lösungsmittelextraktion ist ein Verfahren, bei dem Lösungsmittel verwendet werden, um den Kunststoff in kleinere Teile zu zerlegen. Die kleineren Teile können dann zu neuen Produkten recycelt werden. Das Lösemittelextraktionsverfahren wird für das Recycling von Gegenständen wie Plastikflaschen, Plastiktüten und Plastikbehältern verwendet.

Bei diesem Verfahren werden die Kunststoffabfälle mit Hilfe von Lösungsmitteln aufgelöst. Dabei werden Verunreinigungen herausgefiltert und die Eigenschaften von Kunststoffpolymeren wiederhergestellt, so dass Materialien entstehen, die nahezu den Eigenschaften von neuem Kunststoff entsprechen.

Depolymerisation

Bei diesem Verfahren werden die Kunststoffabfälle in ihre Bausteine oder Monomere zerlegt. Diese werden dann gereinigt und repolymerisiert, um neue Kunststoffe mit Eigenschaften herzustellen, die von denen des Originals nicht zu unterscheiden sind. Außerdem verschlechtert dieses Verfahren die Eigenschaften des Kunststoffs nicht und ermöglicht ein kontinuierliches Recycling des Kunststoffs.

Wie kann Milton Roy beim Kunststoffrecycling helfen?

Die Produkte von Milton Roy werden von der petrochemischen und chemischen Industrie eingesetzt, um die Genauigkeit bei der Lieferung verschiedener kritischer Chemikalien zu gewährleisten. Dazu gehören Korrosionsinhibitoren, Emulsionsbrecher, Sauerstoffabsorber und Katalysatoren.

Unsere API 675-konformen Pumpen sind für eine stationäre Genauigkeit von ±1 % ausgelegt. Sie werden mit verschiedenen Flüssigkeitsendkonfigurationen angeboten, einschließlich Membranen für kritische Anwendungen, um die verschiedenen Anwendungen im Advanced Recycling zu bewältigen.

Milton Roys globales Team von Experten und Vertriebspartnern steht zu unseren bewährten Produkten und ist jederzeit bereit, Ihren Übergang zu einer Kreislaufwirtschaft zu unterstützen.