Genbrug af polypropylen fra tæppeaffald

En væsentlig del af tæppeaffald består af oliebaseret polypropylen. Som et ikke-genanvendeligt produkt, bortskaffelse heraf har tidligere betydet forbrænding eller losseplads. Imidlertid, et nyt opløsningsmiddel gør det nu muligt at genvinde ny standard polypropylen fra tæppeaffald – uden mærkbar kvalitetsforringelse. Udviklet af Fraunhofer Institute for Building Physics IBP og dets partnere, processen indebærer også omkostninger, der er ret konkurrencedygtige. Udviklingen er sket som en del af ISOPREP EU-projektet.

EU alene producerer omkring 1,6 millioner tons tæppeaffald hvert år. Størstedelen af ​​dette ender med at blive sendt til losseplads eller forbrænding, da tæppe er et kompositmateriale, der ikke egner sig til rent mekaniske genbrugsmetoder. Med tæppespild analyseret i projektet bestående af omkring en fjerdedel polypropylen, en petroleumsbaseret plast, resultatet er, at mange ressourcer går til spilde.

Tæppegenanvendelse nu mulig takket være en ny proces

Et team af forskere, herunder fra Fraunhofer IBP, har nu udviklet en ny genbrugsproces som en del af et EU-projekt ved navn ISOPREP (se logo). "For første gang, dette gør det muligt at genvinde polypropylen fra tæppeaffald-og resultatet er jomfru kvalitet, siger Maike Illner, en forsker ved Fraunhofer IBP. Dette gør det ikke kun muligt at bruge den genvundne polypropylen i produkter af lavere kvalitet (i en proces kendt som downcycling), men det betyder også, at kvaliteten svarer til nyfremstillet polypropylen, gør materialet også velegnet til produkter af høj kvalitet.

Processen er baseret på et specielt opløsningsmiddel i form af en ionisk væske. Med de rigtige komponenter, det er i stand til selektivt at ekstrahere polypropylen fra tæppefibre. Inden teamet af eksperter påfører opløsningsmidlet, tæppeaffaldet renses – noget der går ud på at fjerne så meget af bagsiden som muligt – og nedbrydes. Når forbehandlingen er afsluttet, affaldet føres ind i en reaktor, hvori det undergår behandling ved hjælp af opløsningsmidlet. Polypropylenet opløses selektivt i opløsningsmidlet, en metode, der giver en effektiv måde at fjerne farvestoffer og andre tilsætningsstoffer på. Processen bliver allerede brugt i en omfattende laboratorieskala, der involverer flere liter opløsningsmiddel - og nu, forskningskonsortiet har sat sig for at skalere processen op til et pilotanlæg med mulighed for at genbruge et ton tæppeaffald om dagen. Pilotanlægget skal starte i drift ved projektets afslutning i marts 2022.

Omkostninger og miljøpåvirkning

En genbrugsproces kan kun implementeres i stor skala, hvis omkostningerne er konkurrencedygtige. For denne ansøgning, det betyder at beholde så meget af den dyre ioniske væske som muligt i kredsløbet. "Hvis tabsprocenterne kan holdes på én procent eller mindre, der er potentiale for, at omkostningerne ved processen kan konkurrere med omkostningerne ved at producere ny polypropylen, "forklarer Illner." Det ved vi takket være en foreløbig økonomisk analyse, som vi foretog på Fraunhofer IBP. "Analysen involverede Fraunhofer -forskerne i at undersøge de mængder materiale og energi, der ville være nødvendige for processen, og hvilken slags produkt der ville blive produceret , og derefter beregne de tilhørende omkostninger. Teamet overvejede også, hvordan omkostningerne ville udvikle sig på lang sigt.

Fraunhofer IBP fokuserer på de økologiske aspekter af tæppegenbrug. Det er i stand til at drage konklusioner fra faktorer, herunder en livscyklusvurdering, som belyser de emissioner, der produceres under genanvendelsesprocessen, for eksempel. Hvis konsortiet er i stand til at nå sit mål om at holde opløsningsmiddeltabet på en procent eller mindre også i dette tilfælde, krav til primærenergi og drivhusgasemissioner vil forblive i samme omfang som dem, der er involveret i at producere ny polypropylen.

Potentiale for overførsel til andre polypropylenaffaldsstrømme

Selvom tæppespild er i fokus for dette særlige projekt, den proces, der er blevet udviklet, har potentielle anvendelser langt ud over det. De involverede eksperter mener, at det kan overføres til en lang række affaldsstrømme, der indeholder polypropylen og er uegnede til konventionelle genbrugsmetoder. "Et eksempel er polypropylenprodukter, der indeholder farvestoffer og tilsætningsstoffer, siger Illner. Indtil nu, det har været svært at udvinde dem fra plastik, hvilket betyder, at den genbrugte polypropylen kun har været egnet til brug i produkter af lavere kvalitet." Den nye proces adskiller polypropylenen ikke kun fra andre materialer, men også fra farvestoffer og andre tilsætningsstoffer, gør det muligt at bruge det i applikationer af høj kvalitet.