UvA: Pilotanlage bringt chemisches Recycling gemischter Kunststoffabfälle näher an industrielle Anwendung

Die Forschungsgruppe Catalysis Engineering der Universität Amsterdam (UvA) hat ein Verfahren zur Verwertung gemischter Kunststoffabfälle entwickelt. Eine neu aufgebaute Pilotanlage soll nun demonstrieren, wie sich solche Abfallströme in verwertbare Rohstoffe für neue Kunststoffe umwandeln lassen. Die Anlage wird in Spanien mit Kunststoffabfällen aus kommunalen Sammelströmen getestet.

Das Verfahren wurde im europäischen Projekt „Plastice“ unter Leitung von Dr. Shiju Raveendran am Van ’t Hoff Institute for Molecular Sciences der UvA entwickelt. Die sogenannte solvothermale Verflüssigung wandelt gemischte Kunststoffabfälle mithilfe von Lösungsmittel, Wärme, Katalysatoren und erhöhtem Druck in Öl um. Dieses enthält Moleküle, die als Ausgangsstoffe für neue Kunststoffe eingesetzt werden können.

Ein zentrales Merkmal des Prozesses ist die gleichzeitige Verarbeitung unterschiedlicher Kunststoffarten. Damit adressiert das Verfahren komplexe gemischte Abfallströme, die bislang eine aufwendige Sortierung erfordern und häufig verbrannt oder deponiert werden.

Nach Laborversuchen geht das Projekt nun in eine Demonstrationsphase auf Technologiereifegrad 6/7 über. Raveendran erhielt innerhalb des mit knapp 20 Millionen Euro finanzierten Projekts mehr als 1,5 Millionen Euro für die Entwicklung des Verfahrens. In Laborversuchen entstanden nach 30 Minuten Reaktionszeit drei Produktströme: Gas, Öl und Feststoffrückstände. Die Rückstände werden abgetrennt, Wasser wird zurückgewonnen und wiederverwendet, das Öl wird separiert.

Die Arbeiten umfassten unter anderem kinetische Untersuchungen, CFD-Modellierungen, techno-ökonomische Analysen sowie Studien zur Nutzung von Nebenprodukten. Entwickelt und getestet wurden zudem nanostrukturierte Feststoffkatalysatoren für die Verarbeitung der Kunststofffraktion.

Die Pilotanlage verfügt über einen Reaktorbehälter mit 25 Litern Volumen, Lagertanks, integrierte Sicherheitssysteme sowie Steuerungsmöglichkeiten vor Ort und aus der Ferne. Sie wurde gemeinsam mit einem indischen Engineering-Partner für industrielle Prozesssysteme entwickelt. Im April wurde der Factory Acceptance Test erfolgreich abgeschlossen. Während der Entwicklung wurden Sicherheits- und Prozessbewertungen einschließlich Hazop-Studien durchgeführt; die Engineering-Designs wurden von Bureau Veritas geprüft.

Derzeit wird die Anlage zu einer transportablen Skid-Einheit montiert und anschließend von Indien nach Spanien verschifft. Der Betrieb soll im Sommer am Standort des Projektpartners „Cogersa“ in der Region Asturien beginnen. Gemeinsam mit dem öffentlichen Entsorgungsunternehmen will die UvA untersuchen, wie sich das Verfahren unter realen Bedingungen mit kommunalen Kunststoffabfällen bewährt.

Für die Forschungsgruppe markiert die Pilotanlage einen Schritt von der akademischen Verfahrensentwicklung hin zu einer industriell relevanten Technologie. Neben technischen Fragestellungen umfasst die Skalierung auch regulatorische Prüfungen, Sicherheitsbewertungen, Zertifizierungen und die Zusammenarbeit mit Engineering- und Industriepartnern.

Universität von Amsterdam, Amsterdam, Niederland

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