de.wedoany.com-Bericht: Eine Pilotanlage, die gemischte städtische Kunststoffabfälle in wertvolle Öle umwandeln kann, wird diesen Sommer in Spanien in Betrieb genommen. Dies markiert einen entscheidenden Schritt für die chemische Recyclingtechnologie vom Labor zur industriellen Demonstration.
Die Anlage basiert auf dem von der Forschungsgruppe für Katalysetechnik der Universität Amsterdam (University of Amsterdam, UvA) entwickelten Verfahren der solvothermalen Verflüssigung (solvothermal liquefaction, STL). Diese Technologie kann gleichzeitig alle Arten von Kunststoffen verarbeiten, ohne dass eine umfangreiche Sortierung erforderlich ist – ein neuer Ansatz für eine Branche, die mit komplexen und verunreinigten Abfallströmen konfrontiert ist. Dr. Shiju Raveendran, außerordentlicher Professor am Van't-Hoff-Institut für Molekularwissenschaften der UvA und Projektleiter, erklärte, dass das Team ein tiefes Verständnis des Verfahrens gewonnen habe und es für eine Ausweitung auf den industriellen Maßstab für lohnenswert halte. Daher wurde das Pilotreaktorsystem entworfen und gebaut.
Das STL-Verfahren wurde im Rahmen des europäischen PLASTICE-Projekts entwickelt. Es nutzt Lösungsmittel, Wärme, Katalysatoren und hohen Druck, um gemischte Kunststoffabfälle in ein tiefbraunes Öl umzuwandeln, das Moleküle enthält, die für die Herstellung von neuem Kunststoff geeignet sind. Die Forscher geben an, dass die Technologie das Problem der schwierigen Verarbeitung städtischer Abfallströme aufgrund von Verunreinigungen und Materialvielfalt löst. Von dem fast 20 Millionen Euro umfassenden Budget des PLASTICE-Projekts erhielt Raveendran über 1,5 Millionen Euro für die Entwicklung des Verfahrens. Die Technologie hat bereits den Technologiereifegrad (Technology Readiness Level, TRL) 6/7 erreicht und befindet sich in der entscheidenden Demonstrationsphase auf dem Weg zur kommerziellen Umsetzung.
In den letzten Jahren hat das Forschungsteam neuartige nanostrukturierte Feststoffkatalysatoren entwickelt und getestet. Laborexperimente zeigen, dass das Verfahren bei einer Reaktionszeit von nur 30 Minuten drei Produkte – Gas, Öl und Koks – erzeugt. Der Koks wird abfiltriert, das Wasser wird zurückgewonnen und wiederverwendet, und das Öl wird abgetrennt, das als Rohstoff für die Herstellung neuer Kunststoffe dienen kann. Die Laborforschung umfasste auch kinetische Studien, Modellierung der numerischen Strömungsmechanik (computational fluid dynamics, CFD), technisch-wirtschaftliche Analysen sowie Studien zur Nutzung von Nebenprodukten. Die Ergebnisse wurden in internationalen Fachzeitschriften veröffentlicht.
Das Pilotsystem wurde von der Universität Amsterdam gemeinsam mit einem auf industrielle Prozesssysteme spezialisierten indischen Ingenieurpartner entwickelt. Das System ist mit einem 25-Liter-Reaktorbehälter, Lagertanks, einem integrierten Sicherheitssystem sowie lokalen und Fernsteuerungsmöglichkeiten ausgestattet. Im April wurde die Werksabnahmeprüfung in Anwesenheit von Raveendran erfolgreich abgeschlossen. Während der Entwicklung wurden umfassende Sicherheits- und Prozessbewertungen, einschließlich einer HAZOP-Studie, durchgeführt. Die Ingenieurplanung wurde von Bureau Veritas genehmigt. Die Anlage wird derzeit zu einer transportablen Skid-Einheit montiert und anschließend von Indien nach Spanien verschifft. Der Betrieb wird voraussichtlich diesen Sommer bei COGERSA, einem öffentlichen Abfallentsorgungsunternehmen in der spanischen Region Asturien, aufgenommen.
Dort werden die UvA-Forscher gemeinsam mit COGERSA die Leistungsfähigkeit der Technologie an realen Kunststoffabfallströmen bewerten. Raveendran erklärte, dass die Laborexperimente bereits reale Kunststoffabfälle umfassten, aber im tatsächlichen Betrieb könnten dennoch nicht vollständig vorhersehbare Herausforderungen auftreten. Die Hochskalierungsphase diene gerade dazu, die Technologie in eine echte industrielle Relevanz zu überführen. Seiner Ansicht nach stellt das Projekt das Ergebnis der Umwandlung akademischer Forschung in praktische Industrietechnologie dar. Die technologieorientierte Forschung und Entwicklung an einer forschungsintensiven Universität erfordere eine enge Zusammenarbeit mit Industrie- und Ingenieurpartnern sowie die Bewältigung praktischer Probleme wie behördliche Genehmigungen, Sicherheitsbewertungen und Zertifizierungsverfahren. Er wies auch darauf hin, dass die jungen Forscher, die an dem Projekt beteiligt sind, durch die Konfrontation mit industriellen Herausforderungen Erfahrungen in multidisziplinärer Zusammenarbeit und nachhaltigkeitsgetriebener Innovation sammeln.
Die Leistung der Pilotanlage wird darüber entscheiden, ob die Technologie hochskaliert werden kann, um die globale Kunststoffabfallkrise zu bewältigen und gleichzeitig die Ziele der Kreislaufwirtschaft zu unterstützen.
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