Pyrolyse: Von Plastikmüll zu den Brennstoffen der Zukunft

Wenn das Leben dir Zitronen gibt, mach Limonade, richtig? Menschen waren schon immer darin hervorragend, Innovation und Kreativität zu nutzen, um etwas Unerwünschtes in etwas Wertvolles zu verwandeln. Und heute passiert so etwas mit Plastikmüll.

Jeder erkennt die wachsenden negativen Auswirkungen dieses Mülls, der von Industrien von Lebensmitteln bis zur Mode erzeugt wird. Und weil er meist schmutzig ist und aus mehreren Plastikarten besteht, ist er typischerweise zu schwer zu recyceln. Die gute Nachricht ist jedoch, dass wir Plastikmüll dennoch gut nutzen können, indem wir ihn in seine Bestandteile zerlegen: Gas und Öl.

Die Kraft der Pyrolyse

Dies geschieht durch Pyrolyse: ein thermischer Prozess, bei dem Plastik auf hohe Temperaturen (typischerweise 450-650°C) ohne Sauerstoff erhitzt wird. Dies geschieht in einem Wirbelschichtreaktor unter atmosphärischem Druck bei einer festgelegten Reaktionstemperatur. Während des Prozesses zerfallen die langen Polymerketten des Plastiks in kürzere Kohlenwasserstoffe, sowohl flüssige als auch gasförmige.

Das Ergebnis ist Pyrolyse-Öl – plus einige Nebenprodukte, darunter Kohle und Gase. Die Zusammensetzung dieses Öls hängt von der Art des Plastikmülls ab, aus dem es stammt, sowie von den spezifischen Pyrolysebedingungen. Aber es ist immer eine komplexe Mischung aus Verbindungen, einschließlich Additiven, Füllstoffen, Farbstoffen, Pigmenten, Schmutz und sowohl kondensierbaren als auch nicht kondensierbaren Gasen.

Von Verschmutzung zu praktischen neuen Produkten

Da Pyrolyse ohne Sauerstoff stattfindet, wird Verbrennung verhindert, und das Pyrolyse-Öl kann in nützliche Produkte umgewandelt werden, wie etwa neue Kunststoffe, Wasserstoff oder Brennstoff. So zeigt Pyrolyse-Öl zum Beispiel Potenzial als kostengünstigere, weniger umweltbelastende Alternative zu Diesel. Das Kohlen-Nebenprodukt der Pyrolyse kann auch im Boden, zur Kohlenstoffsequestrierung und Filterung verwendet werden.

Kurz gesagt, kann Pyrolyse Herstellern helfen, Plastikverschmutzung zu reduzieren, Plastik-Recycling zu ermöglichen und wertvolle Produkte mit geringerer Umweltbelastung zu schaffen. Und viele Unternehmen erkennen zunehmend dieses Potenzial. Beispielsweise erwarten Shell, SABIC und Dow, bis 2025 über 100.000 Tonnen pro Jahr Pyrolyse-Öl aus Plastikmüll in ihren Steamcracker-Anlagen in den Niederlanden zu verarbeiten.

Optimieren Sie Ihre Pyrolyse mit hochleistungsfähiger Analyse

Aber um das Beste aus Pyrolyse-Öl herauszuholen, müssen Sie den Prozess sorgfältig auf die beabsichtigte Anwendung optimieren. Hier kommt Malvern Panalytical ins Spiel.

Unsere Unterstützung beginnt direkt am Anfang, wo unsere XRF-Lösungen wie Epsilon 1 Ihnen helfen können, viele toxische Elemente im Plastikmüll zu erkennen. Unsere einzigartigen Referenzmaterialien bieten Ihnen zuverlässige Ergebnisse. Dazu gehören TOXEL, ADPOL und RoHS Kalibrierstandards für XRF. Weiterhin können Sie während des Pyrolyseprozesses die Partikelgröße, die kristalline Phase und die atomare Struktur der Katalysatoren im Fluidbettreaktor mit dem Mastersizer und Aeris analysieren. Schließlich können Instrumente wie das Epsilon 1 und Epsilon Xflow die Elementzusammensetzung Ihres Pyrolyse-Öls analysieren, sodass Sie Ihre Pyrolyse-Ölprodukte genau steuern können.

Zusammenarbeiten, um aus Abfall Wert zu schaffen

Über unsere eigenen Lösungen hinaus, sind wir stolz darauf, mit mehreren Organisationen zusammenzuarbeiten, die das Potenzial der Pyrolyse erforschen. Beispielsweise sind wir an mehreren ISO-Ausschüssen beteiligt, die sich mit Testmethoden befassen – wie ISO TC 28 – um wichtige chemische Elemente wie Chlor im Pyrolyse-Öl zu identifizieren. Wir sind auch Mitglied des Circular Plastics NL Programms im Rahmen des niederländischen Nationalen Wachstumsfonds, das darauf hinarbeitet, Kunststoffe vollständig zirkulär zu machen.

Schließlich sind wir Teil des ASTM International Committee D20 on Polymers and Plastics. Hier agieren wir als Verbindungsbeauftragter zwischen verschiedenen Organisationen, die Standards für Plastikrecycling und Mikroplastik entwickeln, darunter ISO, CEN, NEN und DIN.

Mit diesem Netzwerk und unseren Analyse-Lösungen sind wir bestens aufgestellt, um Ihnen zu helfen, Zitronen in Limonade zu verwandeln – oder Kunststoffe in Pyrolyse-Öl – und eine nachhaltigere Zukunft für Petrochemikalien und darüber hinaus zu gestalten.

Neugierig, wie wir Sie beim Plastikrecycling unterstützen können? Bitte kontaktieren Sie uns unten – oder erkunden Sie unsere Lösungen auf unserer Kunststoff- und Polymerseite.