A műanyag hulladék egyre komolyabb környezeti problémát jelent. Európa évente mintegy 60 millió tonna műanyagot állít elő, de csak 30% -át fogják újrahasznosítani. Az összes keletkező műanyag hulladék 79% -a végül hulladéklerakókba kerül, vagy hulladékként kerül a természetes környezetbe. Amint azonban Európa megkezdi az átmenetet a körforgásos gazdaságba, ahol az anyagokat hasznos élettartamuk végén újra felhasználják, nem pedig kidobják, a javított műanyag-újrahasznosítás fontos szerepet kezd játszani a körforgásos gazdaságban.
Az Európai Bizottság által nemrégiben elfogadott intézkedések sora hozzájárul a műanyagok fenntarthatóságának javításához.
Külföldi sajtóértesülések szerint számos újrahasznosítási technológiát tesztelnek, amelyek miatt az eldobható élelmiszer-csomagolások, a szálerősítésű autóipari alkatrészek és a matrachab-polimerek és más műanyag termékek két életet élhetnek és ugyanazokká válnak, mint az újak.
A 2018-ban elfogadott műanyag stratégia célja ennek a problémának a kezelése a műanyag termékek tervezésének, használatának és újrafeldolgozásának megváltoztatásával. Az egyik legfontosabb célkitűzés az, hogy 2030-ig a műanyag csomagolások 55% -át újrahasznosíthatóvá tegye. A csomagolásnak nagy a környezeti lábnyoma: a műanyag gyártásának mintegy 40% -át csomagolásra használják fel, és használat után általában eldobják.
A csomagolás általában többféle műanyagból készül, ezáltal az újrahasznosítás nagyobb kihívást jelent.
A friss ételek, például a hús és a sajt általában több rétegű védelemmel rendelkeznek, például fedelek, fóliák és tálcák, amelyek nem azonos típusú műanyagból készülnek. Különböző műanyagok kezelésénél el kell különíteni őket, mivel a hagyományos újrahasznosítási eljárás során a különböző műanyagokat nem lehet jól összekeverni. Az elválasztás azonban időigényes és költséges. Ezért az ilyen cikkeket nem lehet újrahasznosítani, és nem lehet újrahasznosítani.
A szálerősítésű kompozitok hasonló sors előtt állnak. Ez az üvegből vagy szénszálból megerősített műanyag alapú anyag számos autóipari belső és külső alkatrészben használható, a lökhárítóktól, a textil burkolatoktól az ajtó panelekig. Mivel a különböző anyagokat nehéz szétválasztani, az ilyen anyagokat általában életük végén elégetik.
Most azonban az újrahasznosítási technológiák segíthetnek.
A többciklusú projekt részeként Dr. bugnicourt és a projekt partnerei kibővítették a németországi müncheni Fraunhofer Intézet által kifejlesztett szabadalmaztatott folyamatot, a creasolv-ot, amely lehetővé teszi a többrétegű csomagolóanyagok és a szálerősítésű kompozitok újjászületését.
Oldószer alapú készítmény alkalmazásával különböző típusú műanyagokat és rostokat lehet kivonni és oldószerekben feloldani az elválasztás céljának elérése érdekében. A polimert, a műanyagot alkotó hosszú láncú molekulákat ezután szilárd formában újrahasznosítják az oldatból, majd műanyag pelletekké formálják, és az újrahasznosított szálak újrafelhasználhatók.
Eddig a jelenlegi módszerekhez képest ez a folyamat jobb kilátást mutat.
A hagyományos mechanikai újrahasznosítási módszerben a műanyagok általában a kezelés során lebomlanak, ezért felhasználásuk korlátozott. A kémiai visszanyerés olyan kialakulóban lévő technológia, amely a műanyagokat kis molekulákká vagy monomerekké alakíthatja. Bár kiváló minőségű műanyagokat lehet előállítani, ez a fajta műanyag energiaigényes termék lehet. A creasolv újrahasznosítási módszer alkalmazásával az újrahasznosított műanyagok minősége nagyon magas, és az eljárás hatékonyabb.
Most a csapat kis léptékű kísérleteket végzett többrétegű csomagolással és kompozitokkal a folyamat tesztelésére. Eközben Bajorországban nagyüzemi kísérleti üzemet terveznek, amely júliusban indul. Dr. Bugnicourt szerint a fő kihívás a komplex műanyag keverékekből készült műanyag hulladék nagymértékű ártalmatlanítása.
A csoport tagjai egy rendszert is fejlesztenek a műanyag hulladék összetételének figyelemmel kísérésére, és remélik, hogy képesek lesznek automatikusan azonosítani a termékekben lévő műanyagok és szálak típusait annak érdekében, hogy az újrahasznosított anyagok tételei alapján optimalizálják az újrafeldolgozási folyamatot. Dr. bugnicourt szerint a meglévő újrahasznosító üzemekbe telepíthető a rendszer az újrahasznosított műanyagok körének bővítése érdekében, és speciális létesítmények épülhetnek az ipari hulladék kezelésére.
A meglévő újrafeldolgozási folyamat javításával csökkenthető a nehezen újrafelhasználható műanyaghulladék környezetre gyakorolt hatása is. Noha egyes általánosan használt műanyagokat, például az italpalackok gyártásához használt háziállatokat, széles körben újrahasznosítják, a speciálisabb felhasználású műanyagokat gyakran nem használják széles körben újrahasznosításra. A technikai akadályok az egyik ok.
Dr. Garcia armingol, a spanyol Circe Energiakutató Központ energia- és környezetvédelmi csoportjának igazgatója és munkatársai bemutatják a nehezen újrahasznosítható műanyagok visszanyerési arányának javításának módját a polinszpire projekt részeként. Elsősorban az autóipari hajtóművekhez és légzsákokhoz szánt poliamid műanyagokkal, valamint a matracokhoz és szőnyegtermékekhez készült rugalmas poliuretán habokkal foglalkoznak.
A csapat úgy véli, hogy a hagyományos újrahasznosítási módszerek javíthatók az újrahasznosított műanyagok minőségének javítása érdekében. Ehhez két technológián dolgoznak: üveg hozzáadásához (egy újabb és keményebb műanyaghoz) és nagy energiájú sugárzás hozzáadásához." Mindkét technológia fő célja az újrahasznosított anyagok kopásállóságának és teljesítményének javítása, hogy azokat nagy igényű alkalmazásokban lehessen felhasználni," - mondta Dr. Garcia armingol
Az általuk kutatott egyéb innovatív technológiák javíthatják a vegyszer-hasznosítást, amelynek nagy lehetősége van a körforgásos gazdaság megvalósításában, mivel a műanyagokat folyamatosan lehet újrahasznosítani, a magas minőség fenntartása mellett.
Ugyanakkor a technológia környezeti lábnyoma is csökkenthető. Például mikrohullámú vagy intelligens mágneses anyagok használata csökkentheti a polimerizáció eléréséhez szükséges hő előállításához szükséges energiát. Ha polimerizáció történik, a visszanyerési folyamat során keletkező monomereket hosszú láncú műanyagmolekulákká egyesítik.
Eddig a csapat ilyen technológiákat tesztelt a laboratóriumban. Most a projekt gyártási szakaszára készülnek, amely bebizonyítja, hogy az ilyen technológiák félig ipari méretekben megvalósíthatók. Jelenleg a gyógyulás előkezelési és tisztítási szakaszát hajtják végre.
A projekt következő lépése annak bemutatása, hogy az ilyen technológiákkal előállított műanyagok megfelelő minőségűek-e az eredeti anyagok helyettesítésére. Dr. Garcia armingol és munkatársai bizonyos alkalmazásokra összpontosítanak, például szigorú minőségi követelményeket támasztó autóipari alkatrészekre és matracokra. Szoros együttműködés az autóipar ipari partnereivel, a vegyipar és a hulladékgazdálkodási vállalatokkal szintén kulcsfontosságú az ilyen technológiák elfogadásában.
