Kunststoffrecycling mithilfe von Mikrowellen

Trotz fortwährender Bemühungen, das Aufkommen an Kunststoffabfall zu verringern, wird nach wie vor nur ein Bruchteil recycelt. In der EU sind das beispielsweise weniger als 30 % aller Kunststoffabfälle. Ein Teil davon wird der Verarbeitung in Ländern außerhalb der EU zugeführt. Der Rest landet auf Deponien, in Verbrennungsanlagen oder auch an Stränden, in Wäldern, Flüssen und Meeren.

Um dieses Problem anzugehen, wurde im Rahmen des EU-finanzierten Projekts DEMETO (Modular, scalable and high-performance DE-polymerization by MicrowavE TechnolOgy) eine neue Technologie erprobt, die eine nachhaltige, saubere, sichere und profitable Alternative zur Behandlung von PET-/Polyester-Kunststoffabfällen bietet. Als PET bezeichnet man ein vielseitig verwendbares, thermoplastisches Polymer, das häufig in der Verpackungs- und Bekleidungsindustrie zum Einsatz kommt.

In einer Pressemitteilung des Projektpartners Technische Universität Dänemark (DTU) erläutert der außerordentliche Professor Ioannis V. Skiadas: „Durch die Kombination einer neuen Mikrowellentechnik mit einer bekannten chemischen Reaktion entstand ein einzigartiges Verfahren zur wirtschaftlich effizienten Wiederverwertung von PET, das industriell einsetzbar ist.“

Chemisches Recycling

Im Gegensatz zur weithin angewandten Methode des mechanischen Recyclings, bei dem das Polymer von seinen Verunreinigungen getrennt und auf mechanischem Weg zu Granulaten aufbereitet wird, stützt sich das DEMETO-Projekt auf eine Form der chemischen Behandlung von PET. Die innerhalb der EU-finanzierten Initiative SYMBIOPTIMA entwickelte DEMETO-Technologie basiert auf einer patentierten Mikrowellenstrahlungstechnik und einem damit verbundenen chemischen Verfahren für den Abbau von Polymeren, deren wesentliche Bausteine anschließend als neuwertiges Material zur Kunststoffherstellung wiederverwendet werden. Neuwertigkeit oder Neuwarequalität bedeutet, dass es sich qualitativ um neuen Kunststoff handelt, der noch nie zuvor verwendet oder verarbeitet wurde.

Wie in einer Projektbroschüre nachzulesen ist, wird bei der DEMETO-Methode „eine alkalische Hydrolyse als Depolymerisationsreaktion angewendet.“ Das DEMETO-Depolymerisationsverfahren wurde, ebenfalls unter dem Dach der SYMBIOPTIMA-Initiative, vom Projektpartner gr3n entwickelt.

Auf der Projektwebsite heißt es: „Durch den Einsatz von Mikrowellenstrahlung als energetischem Katalysator verringert DEMETO die Reaktionszeit sowie die Komplexität der Reinigungsschritte bei reiner Terephthalsäure (PTA). Gleichzeitig wird durch ein kontinuierliches Verfahren (anstelle der industrietypischen Batch-Verfahren) die Produktivität gesteigert.“

Die „unbegrenzte Lebensdauer“ von PET

Auf der Projektwebsite wird weiter ausgeführt, dass „die Recycling-Technologie von DEMETO eine unbegrenzte Lebensdauer für den Kunststoff PET ermöglicht, da er ohne Materialabbau auf seine Grundbausteine (Ethylenglycol, EG, und Terephthalsäure, PTA) zurückgeführt werden kann. Dies ebnet den Weg zu einer groß angelegten, bahnbrechenden Kreislaufwirtschaft im Bereich der Kunststoffprodukte.“

Ein entscheidender Vorteil des Projekts besteht darin, dass der durch die PET-Herstellung und -Nutzung verursachte ökologische Fußabdruck verkleinert wird. „Dank des Depolymerisationsverfahrens kann das verbrauchte PET als Alternative zu Öl und Gas angesehen werden“, wie auf der gr3n-Website festgestellt wird. Denn „die Bausteine für das neuwertige PET werden aus Abfallprodukten bezogen“ – und nicht etwa aus fossilen Ressourcen.

Das auf drei Jahre angelegte Projekt DEMETO läuft 2020 aus. Die Projektpartner hoffen, dass ihre Technologie bei verschiedenen Formen von Kunststoff angewendet wird, darunter Fasern wie Nylon oder Polyester, die zu Teppichen und Textilien verarbeitet werden.

Weitere Informationen:

DEMETO-Projektwebsite