Wat hebben broodtrommels, monitor-behuizingen en auto-dashboards met elkaar gemeen? Ze zijn gemaakt van ‘ABS’, een kunststof die dankzij een veelbelovende recyclingtechnologie grotendeels – en rendabel – kan worden teruggewonnen. Het geheim: oplosmiddelen.
Kunststoffen zijn niet weg te denken uit onze moderne wereld. Ze brengen vele voordelen, maar veroorzaken tegelijkertijd een grote afvalberg. En daarmee groeit de noodzaak voor effectieve en economisch rendabele recyclingtechnologieën, constateert TNO-onderzoeker Mark Roelands. ‘Zodat we in de toekomst minder afhankelijk zijn van de CO2-intensieve productie van nieuwe kunststoffen en toewerken naar een circulaire economie.’
Virgin kunststof
Een deel van ons kunststofafval wordt gerecycled. Bekend zijn de ingezamelde PET-flessen. ‘Die gaan door een shredder, worden gewassen en gesorteerd, waarna er schone kunststofkorrels van worden gemaakt’, legt Roelands uit. Dit noemen we ‘mechanische’ recycling en is een efficiënte methode voor eenvormige en vrij schone ingezamelde kunststoffen. ‘Nadeel is dat het ‘recyclaat’, zoals we het eindproduct noemen, van een steeds lagere kwaliteit is.’ Dat is niet het geval bij chemische recycling. Daarbij worden de kunststoffen afgebroken tot ‘monomeren’, hun basisbouwstenen, die weer worden verwerkt tot ‘virgin kunststof’ (niet eerder in een product gebruikt). ‘Maar dit is wel een energie-intensief en complex proces, waardoor het moeilijk economisch-rendabel te maken is.’ Maar er is nog een derde weg om kunststoffen te recyclen: dissolutie, ofwel oplossen, het specialisme van procestechnoloog Roelands: ‘Simpel gezegd: we voegen oplosmiddelen toe, waarna een polymeermengsel ontstaat. Daaruit filteren we de verontreinigingen en toegevoegde stoffen, bijvoorbeeld brandvertragers. Je krijgt dan een zuiver recyclaat waar je nieuwe producten van kunt maken. Zo ontstaat een circulair productieproces.’
Wasmachinedeurtje
Recycling door dissolutie is niks nieuws. Deze technologie is al bedacht in de jaren zeventig van de vorige eeuw. ‘Wat wij wilden uitzoeken: is deze recyclingtechnologie ook economisch rendabel in te zetten voor echte, gesorteerde kunststofafvalstromen’, zegt Roelands. En zo ontstond de samenwerking tussen TNO en ELIX Polymers, een toonaangevende producent van Acrylonitril-Butadieen-Styreen, kortweg ABS. In het consortium Plast2beCleaned maakten de onderzoekers verschillende proefopstellingen. Het doel: grondstoffen terugwinnen uit gesorteerde kunststoffen afkomstig uit afgedankte elektronische apparatuur. Ook onderzoeksinstituut Fraunhofer ICT haakte aan, gespecialiseerd in het verwijderen van opgeloste onzuiverheden. ‘De resultaten zijn zeer bemoedigend’, zegt Roelands enthousiast. Het lukte de onderzoekers om via het oplosproces schoon ABS-polymeerrecyclaat te produceren, plus nog twee bruikbare grondstoffen: antimoontrioxide en broomhoudende brandvertragers. ‘Je kunt hiermee een circulaire productiekringloop opzetten’, concludeert Roelands. Om dat te bewijzen, gingen de onderzoekers de samenwerking aan met Electrolux. Deze witgoedfabrikant maakte voor hun wasmachinedeurtjes binnenringen met daarin een groot aandeel van het teruggewonnen polymeer. ‘Van dezelfde kwaliteit als de binnenringen van virgin kunststof. We zijn dichtbij het daadwerkelijk sluiten van de kringloop voor kunststoffen, dat hebben we hiermee aangetoond.’
Sweet spot
Maar niet alleen de praktische toepasbaarheid van deze recyclingtechnologie was reden voor enthousiasme, ook de economische haalbaarheid. ‘Door processen te optimaliseren, konden we het energieverbruik flink terugbrengen. Ik denk dat we met recycling door dissolutie een optimum hebben gevonden binnen de driehoek kwaliteit–economie-energiegebruik.’ Om deze stelling te onderbouwen, worden de komende jaren de experimenten met dissolutie stapsgewijs opgeschaald naar een commercieel niveau, te beginnen met een proefinstallatie in Rijswijk. ‘Ik zie een toekomst voor me waarin we tachtig tot negentig procent van onze kunststoffen in circulaire productieketens maken. Recycling op basis van dissolutie kan daar een belangrijke rol in spelen – het is mooi om daar een bijdrage aan te mogen leveren.’
TNO