Kunststoffabfälle kosteneffizient und umweltverträglich recyceln

Etwa 70 Prozent der europäischen Kunststoffabfälle – dies entspricht 18,5 Millionen Tonnen pro Jahr – werden aus technischen oder wirtschaftlichen Gründen nicht recycelt. Stattdessen werden sie deponiert (in 27 Prozent der Fälle) oder verbrannt (42 Prozent). Wie Kunststoffe und Verbundmaterialien, die bis heute nicht wiederverwertbar sind, kosten- und energieeffizient recycelt werden können, wird im europäischen Projekt „Integrated catalytic recycling of plastic residues into added-value chemicals” (iCAREPLAST) erforscht. Das 2018 gestartete, auf vier Jahre angelegte iCAREPLAST-Projekt wird durch das Forschungs- und Innovationsprogramm „Horizont 2020“ der Europäischen Union gefördert. Angesiedelt ist es am Instituto de Tecnología Química der Polytechnischen Universität Valencia. Beteiligt sind neun weitere wissenschaftliche und industrielle Partner, darunter iPoint Systems.

Entwickelt werden soll in dem Forschungsprojekt Prozess, um heterogene Kunststoffmischungen auf chemischem Weg in wertvolle Chemikalien, sogenannte Alkylaromaten umzuwandeln. Das mehrstufige Verfahren umfasst verschiedene Katalyse- und Trennungsschritte. Als Produkte fallen dabei außerdem noch Kohle aus Kohlenstoff und ein reiner, separierter CO2-Strom an. Außerdem hebt iPoint hervor, dass der Prozess wirtschaftlicher ist, einen niedrigeren CO2-Fußabdruck aufweist und die Betriebsflexibilität steigert.

Mehr als 100 Kilogramm Kunststoff pro Stunde verarbeiten

Im Projekt werden verschiedene Ziele verfolgt. So soll nachgewiesen werden, dass die gesamte Technologie zur Verwertung von Kunststoffabfällen in einer Pilotanlage in der Lage ist, mehr als 100 Kilogramm pro Stunde Kunststoff zu verarbeiten. Gasnebenprodukte sollen energetisch verwertet werden. Dabei kommen innovative Sauerstoffverbrennungseinheiten zum Einsatz, die mit einer effizienten Wärmerückgewinnung integriert sind. Außerdem sollen eine Prädiktionssteuerung mit Methoden Künstlicher Intelligenz verwenden werden, die die Echtzeit-Optimierung von Nachhaltigkeits-Parametern erlaubt. Diese basieren auf Analysen des Life Cycle Assessment (LCA) und des Life Cycle Cost (LCC).

Die Projektbeteiligten zeigen sich in einer Medienmitteilung überzeugt davon, dass die iCAREPLAST-Lösung die Kreislaufwirtschaft stärken wird, weil sie die Menge an recycelten Kunststoffen erheblich erhöht. Die dabei hergestellten Rohstoffprodukte sollen der Produktion von Polymeren in Neuqualität oder als Rohstoffe für andere Prozesse in der Petrochemie, der Feinchemie sowie in der Automobil-, Waschmittel-und Tensideindustrie dienen. 

Im Laufe des Projektes sollen 250.000 Tonnen Kunststoffabfälle verarbeitet werden, die andernfalls auf Deponien entsorgt worden wären. Aus diesem Material sollen 1.500 Tonnen Alkylaromaten und 1.000 Tonnen Aromaten generiert werden. Darüber hinaus werden auch flüssige und gasförmige Ströme von kohlenwasserstoffreichen Stoffen (einschließlich CO2) und feste Unterprodukte wie Holzkohle zurückgewonnen und verwertet. Dies verbessert die Material- und Energiebilanz des Gesamtprozesses weiter und verringert so den ökologischen Fußabdruck.