Een aanzienlijk deel van het tapijtafval bestaat uit polypropyleen op petroleumbasis. Als een niet-recyclebaar product, verwijdering ervan betekende voorheen verbranding of storten. Echter, een nieuw oplosmiddel maakt het nu mogelijk om nieuw standaard polypropyleen terug te winnen uit tapijtafval, zonder waarneembare kwaliteitsvermindering. Ontwikkeld door het Fraunhofer Institute for Building Physics IBP en zijn partners, het proces brengt ook kosten met zich mee die behoorlijk concurrerend zijn. De ontwikkeling heeft plaatsgevonden in het kader van het ISOPREP EU-project.

Alleen al de EU produceert jaarlijks ongeveer 1,6 miljoen ton tapijtafval. Het grootste deel hiervan komt terecht op een stortplaats of wordt verbrand, aangezien tapijt een composietmateriaal is dat niet geschikt is voor puur mechanische recyclingmethoden. Met tapijtafval geanalyseerd in het project bestaande uit ongeveer een kwart polypropyleen, een op aardolie gebaseerde kunststof, het resultaat is dat veel middelen worden verspild.

Tapijtrecycling nu mogelijk dankzij nieuw proces

Een team van onderzoekers, waaronder van Fraunhofer IBP, heeft nu een nieuw recyclingproces ontwikkeld als onderdeel van een EU-project genaamd ISOPREP (zie logo). "Voor de eerste keer, dit maakt het mogelijk om polypropyleen terug te winnen uit tapijtafval - en het resultaat is maagdelijke kwaliteit, " zegt Maike Illner, een onderzoeker bij Fraunhofer IBP. Hierdoor kan het teruggewonnen polypropyleen niet alleen worden gebruikt in producten van mindere kwaliteit (in een proces dat bekend staat als downcycling), maar het betekent ook dat de kwaliteit vergelijkbaar is met die van nieuw vervaardigd polypropyleen, waardoor het materiaal ook geschikt is voor hoogwaardige producten.

Het proces is gebaseerd op een speciaal oplosmiddel in de vorm van een ionische vloeistof. Met de juiste componenten het is in staat om selectief polypropyleen uit tapijtvezels te extraheren. Voordat het team van experts het oplosmiddel aanbrengt, het tapijtafval wordt schoongemaakt - iets waarbij zoveel mogelijk van de achterkant wordt verwijderd - en afgebroken. Zodra de voorbehandeling is voltooid, het afval wordt toegevoerd aan een reactor waarin het wordt behandeld met het oplosmiddel. Het polypropyleen wordt selectief opgelost in het oplosmiddel, een methode die een effectieve manier biedt om kleurstoffen en andere additieven te verwijderen. Het proces wordt al op uitgebreide laboratoriumschaal gebruikt, waarbij enkele liters van het oplosmiddel betrokken zijn - en nu, het onderzoeksconsortium heeft zijn zinnen gezet op het opschalen van het proces tot een proeffabriek met de mogelijkheid om een ​​ton tapijtafval per dag te recyclen. De proeffabriek zal tegen het einde van het project in maart 2022 in gebruik worden genomen.

Kosten en milieu-impact

Een recyclingproces kan alleen op grote schaal worden ingezet als de kosten concurrerend zijn. Voor deze toepassing, dit betekent dat zoveel mogelijk van de dure ionische vloeistof in de cyclus wordt vastgehouden. "Als het verliespercentage op één procent of minder kan worden gehouden, de kosten van het proces kunnen wedijveren met die van de productie van nieuw polypropyleen, " legt Illner uit. "We weten dit dankzij een voorlopige economische analyse die we hebben uitgevoerd bij Fraunhofer IBP." De analyse omvatte de Fraunhofer-onderzoekers die de hoeveelheden materiaal en energie onderzochten die nodig zouden zijn voor het proces en wat voor soort product zou worden geproduceerd , en vervolgens de bijbehorende kosten te berekenen. Het team heeft ook nagedacht over hoe de kosten zich op de lange termijn zouden ontwikkelen.

Fraunhofer IBP richt zich op de ecologische aspecten van tapijtrecycling. Het is in staat om conclusies te trekken uit factoren zoals een levenscyclusanalyse, die licht werpt op de emissies die ontstaan ​​tijdens het recyclingproces, bijvoorbeeld. Als het consortium zijn doel om het oplosmiddelverliespercentage ook in dit geval op één procent of minder te houden, kan bereiken, de primaire energiebehoeften en de uitstoot van broeikasgassen zullen op een vergelijkbare schaal blijven als bij de productie van nieuw polypropyleen.

Potentieel voor overdracht naar andere afvalstromen van polypropyleen

Hoewel tapijtafval centraal staat in dit specifieke project, het ontwikkelde proces heeft potentiële toepassingen die veel verder gaan. De betrokken experts zijn van mening dat het kan worden overgedragen naar een hele reeks afvalstromen die polypropyleen bevatten en niet geschikt zijn voor conventionele recyclingmethoden. "Een voorbeeld zijn polypropyleenproducten die kleurstoffen en additieven bevatten, ", zegt Illner. "Tot nu toe, het was moeilijk om ze uit plastic te halen, wat betekent dat het gerecyclede polypropyleen alleen geschikt is geweest voor gebruik in producten van mindere kwaliteit." Het nieuwe proces scheidt het polypropyleen niet alleen van andere materialen, maar ook van kleurstoffen en andere additieven, waardoor het kan worden gebruikt in hoogwaardige toepassingen.