Grupa inżynierów z  Uniwersytetu Amsterdamskiego (UvA) opracowała specjalną 25 – litrową instalację pilotażową, która przetwarza różnego rodzaju plastikowe odpady w ropę naftową. Jej sercem jest specjalny reaktor pracujący w oparciu o skraplanie solwotermiczne (STL) i już niebawem stanie ona w Hiszpanii. 

Proces ten wykorzystuje silną mieszankę rozpuszczalnika, ciepła, katalizatorów i wysokiego ciśnienia, aby ponownie przekształcić zmieszane plastikowe odpady w ropę naftową, z której te powstają. Wytworzona w procesie ropa zawiera takie same cząsteczki jak ta wydobywana na świeżo, dlatego stanowi bardzo dobry materiał do ponownej produkcji plastiku. Reakcja chemiczna pozwala więc na przeprowadzenie idealnego recyklingu, bez utraty jakości produktu końcowego wpisując się w ideę gospodarki o obiegu zamkniętym. Ostateczny test instalacja przejdzie w Hiszpanii, gdzie będzie miała za zadanie przekształcić w ropę prawdziwe komunalne odpady plastikowe.

- Oferuje ona realne rozwiązanie, które pozwoli uniknąć składowania tych materiałów na wysypiskach lub spalania ich w spalarniach. Zdobyliśmy dogłębną wiedzę na temat procesu i jesteśmy przekonani, że warto go skalować do wielkości przemysłowych. Dlatego właśnie zaprojektowaliśmy i wyprodukowaliśmy pilotażowy system reaktora, co stanowi pierwszy ważny krok w kierunku faktycznego zastosowania – powiedział dr Shiju Raveendran, jeden z naukowców, który opracował reaktor. 

Zamiast degradacji, gotowanie plastiku 

Technologia została nazwana skraplaniem solwotermicznym i pozwala na przekształcanie zmieszanego plastiku w stanie niezmienionym, co jest dużym udogodnieniem, bo przeważnie trzeba rozdzielić go na frakcje w klasycznym procesie recyklingu. Odpady są wprowadzane do 25-litrowego reaktora. Wewnątrz są poddawane działaniu rozpuszczalnika, wysokiej temperatury i podwyższonego ciśnienia. Kluczowym składnikiem są specjalistyczne nanostrukturalne katalizatory stałe opracowane przez zespół UVA. Te mikroskopijne struktury przyspieszają rozkład chemiczny, a cząsteczki ropy nie ulegają zniszczeniu podczas reakcji. W ciągu zaledwie 30 minut wiązania molekularne tworzyw sztucznych ulegają rozpadowi.

Proces rozdziela odpady na trzy odrębne produkty: gaz, który jest wykorzystywany do zasilania systemu; węgiel, który jest odfiltrowywany jako stały produkt uboczny, oraz ciemnobrązowy olej, czyli ropę, która jest wypełniona czystymi monomerami potrzebnymi do produkcji zupełnie nowego, wysokiej jakości plastiku. Powstały plastik jest identyczny z materiałem wytwarzanym ze świeżo wydobytych paliw kopalnych, a więc pozwala ominąć problemy klasycznej degradacji, która zachodzi podczas mechanicznego topienia i która sprawia, że odzyskany materiał jest gorszej jakości 

Nowy system przetestuje Hiszpania 

Projekt został wsparty kwotą ponad 1,5 miliona euro z europejskiego programu „PLASTICE” o wartości 20 milionów euro, a technologia oficjalnie osiągnęła poziom gotowości. W inżynierii oznacza to, że można ją wdrożyć. Naukowcy z Amsterdamu nawiązali również współpracę z indyjską firmą specjalizującą się w inżynierii przemysłowej. Wspólnie z nią zaprojektowali i wyprodukowali wytrzymały system do transportu instalacji. Jest ona wyposażona w zbiorniki magazynowe, oprogramowanie do zdalnego sterowania i rygorystyczne zabezpieczenia. Została zamontowana na zautomatyzowanych stalowych ramach zwanych płozami. Gospodarzem instalacji pilotażowej będzie hiszpańska publiczna spółka gospodarki komunalnej COGERSA. Po raz pierwszy maszyna będzie zasilana surowymi odpadami komunalnymi, a nie kontrolowanymi laboratoryjnymi źródłami zasilania.

- Nasze eksperymenty laboratoryjne obejmowały rzeczywiste odpady z tworzyw sztucznych, ale z pewnością napotkamy wyzwania, których nie mogliśmy w pełni przewidzieć. Właśnie taki jest cel tej fazy skalowania – przeniesienie technologii na poziom rzeczywistego zastosowania przemysłowego – podkreśla Raveendran. Jeśli zamontowany na płozach reaktor da sobie radę z wymieszanym składem hiszpańskich odpadów domowych tego lata, może stać się prototypem dla modułowych zdecentralizowanym zakładów recyklingu na całym świecie.