Mechanisch of chemisch recycleren?

Er zijn technische grenzen aan de mechanische recycleerbaarheid. Folies opgebouwd uit meerdere lagen in verschillende materialen bijvoorbeeld laten zich moeilijk scheiden. De recyclage-industrie kijkt daarom verder en onderzoekt momenteel volop of er mogelijkheden liggen voor chemische recyclage. In tegenstelling tot de mechanische processen worden materialen dan teruggebracht tot hun basisbestanddelen (lagere koolstofverbindingen) die dan terug opgebouwd worden tot polymeren, waardoor ze ook weer voor food contact in aanmerking komen. Maar is chemisch recycleren een wondermiddel?

Chemisch recycleren komt er op neer dat kunststoffen terugkeren tot hun oorspronkelijke bouwstoffen. Deze moleculen, kunnen, na synthese dan weer voor een even hoge valorisatie krijgen. Wim Grymonprez, manager New Business Development Plastics bij VKC-Centexbel: “Momenteel is er veel te doen rond chemische recyclage. De technologie, zoals ze er vandaag voor staat is echter niet zaligmakend. Men zal weliswaar veel verder kunnen gaan in het recycleren van gemengde materialen dan met mechanische recyclage. Maar daar staat een energie-intense verwerking tegenover, die toch ook zijn eisen stelt op vlak van zuiverheid. Het is een utopie om te denken dat je alles in een chemisch recyclageproces kan stoppen en er perfect gescheiden zuivere moleculen uitkrijgt.” Toch ziet Grymonprez er een toekomst in. “Net omdat we weer een stapje verder kunnen gaan in het geven van een tweede leven aan kunststoffen. Omdat we met chemische recyclage terugkeren tot de bouwstenen, zijn er achteraf geen restricties meer voor hergebruik. Als we echt de wereld willen redden, zullen we echter moeten beginnen met een verstandig ontwerp met oog voor recycleerbaarheid en een heel bewust omgaan met kunststoffen.”

Door de specifieke natuur van ionische vloeistoffen, slaagt men er bijvoorbeeld in om de zwarte kleurstof uit petschaaltjes te halen.

Meest courante technieken

Wat chemische recyclage betreft, wordt nu vooral gekeken naar solvolyse en pyrolyse. Bij solvolyse zal men solventen gebruiken om materiaal terug te brengen naar kleinere bouwstenen. Deze techniek kent vandaag al industriële toepassing om polyamide 6 te recycleren, maar vraagt wel om een zuivere instroom om een goed rendement te halen. Ook PVC kan zo gerecycleerd worden. Afval van kabels of vrachtwagenzeilen kunnen op die manier verwerkt worden. Onder solvolyse valt ook de toepassing van ionische vloeistoffen. In Nederland wordt polyester op die manier gerecycleerd. Door de specifieke natuur van dergelijke vloeistoffen, slaagt men er bijvoorbeeld in om de zwarte kleurstof uit petschaaltjes te halen. “De uitdaging bij deze processen is dat de best werkende solventen onder REACH vallen en er heel specifieke voorzorgsmaatregelen moeten worden genomen”, vertelt Grymonprez. Pyrolyse gaat een stukje verder. Onder invloed van hoge temperaturen gaat men de materialen ‘kraken’ en tot nog kleinere bouwstenen terugbrengen. Van daaruit kan men dan weer bepaalde materialen synthetiseren. Grymonprez: “Alsmaar meer materialen zijn moeilijker mechanisch te reinigen. Een meerlagige opbouw vormt vaak een essentiële barrière om voedeselverspilling tegen te gaan. We zullen dus nieuwe recyclageoplossingen nodig hebben.”

Economische rendabel

De experimenten rond chemisch recycleren raken intussen het laboratorium ontgroeid en schuiven op naar pilootschaal. “Toch zal het nog eventjes duren, vooraleer ze ook echt economisch rendabel zullen zijn en een grote doorbraak kennen. Er is nog te weinig afzetmarkt en dus te weinig meerwaarde. Wat we nodig hebben is een verdere uitbreiding van de verplichting om gerecycleerd materiaal te gebruiken. Zolang die niet bestaat, zal het een oneerlijke strijd blijven. We moeten ook de vraag durven stellen of voor bepaalde stromen afvalverbranding met energierecuperatie niet de beste oplossing is? Dat kan wanneer andere processen te veel energie kosten”, besluit Grymonprez.

Recyclage van composietmaterialen

Armines, Certech, Crepim, CTP, IMT Lille Douai en VKC-Centexbel al een tweetal jaar bezig binnen een Interreg V project genaamd Recy-Composite. Het doel is om via een grensoverschrijdende aanpak een antwoord te bieden op de uitdagingen die composietmaterialen stellen voor mechanische en chemische recyclage en voor verbranding met energierecuperatie indien de vorige opties niet haalbaar zijn. De toegepaste onderzoeken zullen zich richten op ondere andere de productie-uitval van thermoplastische en thermohardende composieten en op composieten die einde levensduur zijn. De partners zullen de focus leggen op de chemie van het proces om zo nieuwe producten aan te bieden met een meerwaarde in plaats van enkel ‘gevulde’ materialen. Sommige van de producten kunnen ook gebruikt worden als koolstofbron om specifieke ‘carbonisatie’-eigenschappen te krijgen bij brandvertragende systemen.