Vervangt plastic afval aardolie als grondstof in de petrochemie?

Elk voordeel heeft zijn nadeel. De robuustheid van plastic maakt dat het afval ons tot aan de lippen staat. Slechts 9 procent van alle plastic wordt gerecycleerd, meestal tot een materiaal dat minderwaardig is aan het origineel. Een nieuwe methode ontwikkeld door de Zweedse Chalmers University of Technology om op industriële schaal plastic afval te recycleren tot nieuwe kunststoffen kan daarin verandering brengen.

“Door plastic afval te verhitten tot ongeveer 850 graden Celsius komt het in een gasvormige toestand waarbij het plastic afbreekt tot op moleculair niveau,” verduidelijkt professor Henrik Thunman, hoofd van de afdeling Energieonderzoek aan Chalmers University. “Op die manier wordt het bruikbaar als grondstof voor plastic met dezelfde kwaliteit als nieuw kunststof. Dat laatste is belangrijk, want nu is gerecycleerd plastic vaak van mindere kwaliteit.”

Koolstofkringloop sluiten

Nieuwe plastics worden voor het overgrote deel geproduceerd uit aardolie. Die bestaat uit een hele reeks verschillende koolwaterstofketens, lange moleculen opgebouwd uit koolstof en waterstof. Door middel van distillatie scheidt men de verschillende types koolwaterstofketens. Om plastic te maken dienen deze ketens vervolgens gebroken te worden tot kleinere bouwstenen. Dat gebeurt in zogenoemde stoomkrakers in een thermochemisch proces.

“Ons onderzoek toont aan dat het mogelijk is om plastic afval te gebruiken als grondstof in stoomkrakers,” aldus Thunman. “Het probleem is dat plastic afval een reeks onzuiverheden bevat zoals bijvoorbeeld kleurstoffen. Een stoomkraker is ontworpen voor pure aardoliefracties, en kan moeilijk om met de asresten van onzuiverheden in plastic afval. Door gebruik te maken van indirecte vergassing zijn we erin geslaagd om dit probleem van asresten op te lossen en dezelfde moleculaire bouwstenen te bekomen als in de gangbare methode op basis van aardolie.”

De methode om plastic afval als grondstof te benutten in de petrochemie past in een breder onderzoek om over te stappen van een lineaire benadering waarbij fossiele grondstoffen uiteindelijk tot afval verworden tot een circulaire benadering waarbij koolstof in een gesloten kringloop hergebruikt wordt.

Door de koolstofkringloop te sluiten wordt het circulair gebruik van plastic mogelijk gemaakt.

Energie-efficiënt meetellen

Stijn Dekeukeleire, business developer aan het Laboratory for Chemical Technology van de UGent ziet wel iets in de bevindingen van Thunman, maar plaatst toch enkele kanttekening. “De thermochemische methode die in het Zweeds onderzoek wordt gebruikt ligt in de lijn met onze benadering van gemengd plastic afval, namelijk het afbreken tot primaire bouwstenen. In principe zijn scheidingsmethodes goed in staat afvalstromen op te splitsen, maar dat komt met een prijskaartje. Gemengd plastic afval kan inderdaad  misschien beter via een thermochemisch procedé tot bouwstenen voor de chemie omgezet worden”.

“Maar het resultaat voor gemengd afval ligt nog beduidend lager dan in het klassieke proces op basis van aardolie. Bovendien vraagt dit procedé erg veel energie. Voor zuivere fracties plastic afval zoals bijvoorbeeld polyethyleen scoort de huidige manier van recycleren beter op vlak van energie-efficiëntie.” Dekeukeleire volgt de redenering van de Zweedse onderzoekers om de koolstofkringloop te sluiten. “Dat is echter nog niet voor morgen. Bovendien zal er altijd wel wat verlies optreden. Maar het blijft wel onze ambitie natuurlijk”.