ENGINEERINGNET.BE - Een veelgebruikte recyclingtechniek bestaat uit het wassen, smelten en opnieuw vormen van plastic.
Dit proces brengt echter ongewenste chemische veranderingen met zich mee, waardoor het ‘nieuwe’ plastic kwalitatief minder is.
Een andere veelgebruikte recyclingtechniek breekt plastic bij zeer hoge temperaturen af tot iets wat lijkt op ruwe olie, de primaire grondstof voor plastic.
Dit vergt veel energie en er zijn meerdere raffinagestappen nodig om de plastic bouwstenen te maken en vervolgens daarmee weer plastic te produceren.
Universitair docent Ina Vollmer van UUtrecht heeft een nieuwe recyclingtechniek ontwikkeld die plastic afbreekt met fysieke kracht in plaats van warmte.
Op deze manier kunnen de lange polymeerketens waaruit plastic bestaat direct worden omgezet in monomeren, zonder tussenliggende raffinagestappen.
Deze chemische bouwstenen kunnen daarna worden gebruikt om nieuwe hoogwaardige polymeren te maken. De methode is in potentie duurzamer omdat er minder stappen nodig zijn en er hernieuwbare energie kan worden gebruikt.
Als de wind niet waait of de zon niet schijnt, is het ook mogelijk om het proces te stoppen en snel weer op te starten. Dat is uniek, want traditioneel duurt dit één of twee dagen.
Vollmer en haar team hebben al laten zien dat de methode werkt in het lab. Dat deden ze met een baanbrekend experiment met knikkers.
Deze knikkers, gemaakt van het supersterke zirkonia, stopten ze in een kogelmolen samen met stukjes plastic die gerecycled moesten worden. Bijvoorbeeld stukjes van een plastic bakje uit de supermarkt.
Wanneer de molen draait, vermalen de knikkers het plastic totdat er alleen nog een beetje wit poeder overblijft. Het gas dat hierbij vrijkomt, bevat de monomeren die kunnen worden gebruikt om nieuwe kunststoffen te maken.
“Maar we weten niet precies hoe dit werkt", aldus Vollmer. "In het nieuwe project willen we inzicht krijgen in de onderliggende fundamentele chemie.”
Dit is belangrijk voor het optimaliseren en opschalen van het proces, zodat het kan worden gebruikt voor industriële doeleinden. Vollmer richt zich specifiek op polyethyleen en polypropyleen, waarvan bijvoorbeeld shampooflessen en yoghurtbakjes worden gemaakt.
Een belangrijk aspect van het project is het bestuderen van de interactie tussen de knikkers en het plastic met behulp van spectroscopie. Deze interactie is fysisch en chemisch.
“De knikkers malen, maar fungeren ook als een katalysator, omdat we het oppervlak van de balletjes chemisch behandelen”, zegt Vollmer.
Vollmer heeft een ERC Starting Grant ontvangen voor dit onderzoek naar plastic recycling.
