3'
Megjelenés: 2021. február 19.
Szerző: Polimerek Kategória: KörnyezetvédelemKutatás-fejlesztésMűanyagiparÚjrahasznosítás

Akkumulátorok, műanyagok, megújuló nyersanyagok: újabb ötletek a körforgásos gazdaság szolgálatában

Digitális kutatási sajtókonferencián mutatta be a BASF nagyszabású körforgásos gazdaság programját

A körforgásos gazdaságban a cél a pazarlás elkerülése, a termékek újrahasznosítása és az erőforrások helyreállítása. A körforgásos gazdaság irányába mutató átalakításra megoldásokat felmutató cégek meghatározó versenyelőnnyel rendelkeznek – állapította meg Dr. Martin Brudermüller, a BASF igazgatótanácsának elnöke és technológiai igazgatója az online sajtókonferencia bevezetőjében. Mindezt alátámasztva elmondta: a BASF elindított egy új körforgásos gazdaság programot. A vállalat 2030-ra – 17 milliárd eurót elérve – szeretné megduplázni a körforgásos gazdaságot szolgáló megoldásokkal elért árbevételét. Ennek eléréséhez a vállalat az alábbi három akció-területre helyezi most a figyelmet: körforgásos alapanyagok, új anyagciklusok és új üzleti modellek. A BASF azt a célt tűzte ki maga elé, hogy 2025-ben már évi 250 000 tonna újrahasznosított hulladékból származó nyersanyagot dolgozzon fel, amivel le tudja majd váltani a fosszilis nyersanyagokat. Az első alkalommal megrendezett digitális Kutatási sajtókonferencián az igazgatótanács elnöke és a kutatók példákon keresztül mutatták be a BASF jelenlegi K+F tevékenységét.

AKKUMULÁTOROK  ÚJRAHASZNOSÍTÁSA: A HUROK BEZÁRÁSA AZ E-MOBILITÁSBAN

A szakértők szerint 1,5 millió tonnánál is több, elektromos járművekből származó akkumulátor cellát kell majd ártalmatlanítani 2030-ban, de emellett a cellák, a katód aktív anyagai és ezek prekurzor anyagai gyártása közben is keletkeznek maradékok. Ezek értékes forrásokat tartalmaznak, így például lítiumot, kobaltot és nikkelt. Az akkumulátorok újrahasznosításával lehetőség nyílik az ilyen nyersanyagok regenerálására és újrafeldolgozására. A lítiumion akkumulátorok újrahasznosításához az akkumulátorokat először szét kell szerelni és meg kell őrölni. Ennek eredményeként egy „fekete masszának” nevezett anyag jön létre. Napjainkban a fekete masszából – különböző vegyi folyamatok során – már nyersanyagokat is ki lehet nyerni. Ez a természetes lelőhelyeken folytatott bányászattal összehasonlítva legalább 25 százalékkal csökkenti az akkumulátorban lévő fémek szén-dioxid lábnyomát.

Ez a folyamat azonban mostanáig rendkívül energia-intenzív eljárásnak számított, illetve óriási mennyiségben keletkeztek sók is, amiket ártalmatlanítani kell. Nem beszélve arról, hogy túlságosan kis mértékben lehetett így nyersanyagokat kinyerni. A BASF egy új, rendkívül hatékony és számos előnnyel járó vegyi folyamat kifejlesztésén dolgozik mostanában: ezzel komoly mennyiségben tud nagy tisztaságú lítiumot kinyerni az akkumulátorokból, elejét tudja venni a hulladék keletkezésének, és a manapság alkalmazott folyamatokhoz képest tovább tudja csökkenteni a szén-dioxid lábnyomot. A BASF ezzel támogatólag áll ki az Európai Bizottság fenntartható európai akkumulátor-értéklánc megteremtésére irányuló céljai mellett. A BASF újrahasznosítási eljárása fontos szerepet játszhat az akkumulátorokat érintő körforgásos gazdaság európai mértékű kialakításában.

A vállalat 2030-ra – 17 milliárd eurót elérve – szeretné megduplázni a körforgásos gazdaságot szolgáló megoldásokkal elért árbevételét. Ennek három alappillére: körforgásos alapanyagok, új anyagciklusok és új üzleti modellek.

ADALÉKANYAGOK A MŰANYAGOK JOBB ÚJRAHASZNOSÍTÁSÁHOZ

A BASF kutatói a műanyagok világában is azon dolgoznak, hogy eredményesebben lehessen bezárni az anyag-hurkokat. A Conversio tanácsadó cég tanulmánya szerint évente nagyjából 250 millió tonna műanyag hulladék keletkezik világszerte, és ennek csupán mintegy 20 százaléka kerül újrahasznosításra. A mechanikai újrafeldolgozás során a hulladékká vált műanyagot őrlik, majd megolvasztják. Ezzel egy olyan újrafeldolgozott anyag keletkezik, amiből új termékek állíthatók elő. Ez az anyag azonban – további feldolgozás nélkül – számos alkalmazáshoz még így sem felel meg. Ennek egyik oka az, hogy újbóli felhasználással és feldolgozással a polimer láncok gyakorta olyannyira megsérülnek, hogy a műanyag már törékennyé vagy sárgássá válik. Másik oka az, hogy a műanyag hulladék gyakran különböző típusú, egymástól el nem különíthető műanyagok keverékéből áll. Példának okáért az italos üvegek poli(etilén-tereftalát)-ból (PET) készülnek, míg a kupakok általában polipropilénből (PP). Az összeférhetetlen műanyagokat tartalmazó ilyen jellegű keverékek meglehetősen negatív hatással vannak a minőségre.

A BASF kutatói az újrafeldolgozott anyagok minőségét kifejezetten stabilizálni és javítani képes műanyag adalékanyag-csomagok kifejlesztésével tudtak a probléma elébe menni. A kompatibilizáló adalékokhoz hasonló megoldásokkal javítani lehet a polimer keverékek mechanikai tulajdonságain, amivel feljavíthatók a mechanikailag újrafeldolgozott műanyagok és a műanyagciklusban abból előállított termékek.

A MŰANYAG HULLADÉK A VEGYIPAR ÚJFAJTA ALAPANYAGÁVÁ LÉP ELŐ

Minden évben 200 millió tonna olyan műanyag hulladék keletkezik, amit már globálisan se dolgozunk fel. A műanyagokat érintő körforgásos gazdaság megvalósítását másféleképpen megközelítő vegyi újrahasznosítás a mechanikai újrahasznosítás fontos kiegészítője. A vegyi újrahasznosítás másodlagos nyersanyagokká alakítja át a műanyag hulladékot, például egy pirolízisnek hívott termokémiai folyamat során. E folyamat végterméke a pirolízisolaj, amiből a vegyipar újabb termékeket tud előállítani. E folyamat előnyei abban rejlenek, hogy vegyes és tisztítatlan műanyag hulladékáramokat is fel lehet így dolgozni, ráadásul a pirolízisolajból készült termékek meg se különböztethetők a hagyományos termékektől, ami lehetővé teszi a legkomolyabb igényeket támasztó alkalmazásokban való felhasználását. Ez pontosan azt jelenti, hogy a történelem során először lehet ilyen jellegű műanyag hulladékból gépjármű alkatrészeket, orvosi eszközöket és akár élelmiszer csomagolást is gyártani.

Ezen ígéretes technológia elterjesztését szem előtt tartva a BASF 2018-ban indította el ChemCycling™ projektjét. A BASF kutatói a kooperációs partnerekkel közösen dolgoznak a vegyes műanyag hulladékból pirolízisolaj előállítását célzó folyamat továbbfejlesztésén és tökéletesítésén. Ennek fontos része a megfelelő katalizátorok kifejlesztése az új folyamat technológiájához. Ezeknek a katalizátoroknak kell biztosítaniuk azt, hogy mindig, még eltérő összetételű műanyag hulladékból is nagytisztaságú pirolízisolajat lehessen előállítani. A BASF norvég partnere, a Quantafuel pirolízis üzemében már meg is történt egy elsőgenerációs katalizátor beépítése. A fejlesztési munka során pedig a két vállalat tudósai a szakértelmük mellett a BASF Heidelbergben (Németország) működő leányvállalata, a hte nagyteljesítményű teszt-laboratóriumait és a BASF szuperszámítógépének számítástechnikai kapacitását veszik igénybe.

 

További információk:

www.basf.com/research-press-conference