Nowatorski proces odzyskiwania czystych polimerów z niebezpiecznych e-odpadów
Każdego roku w Europie powstają miliony ton odpadowych tworzyw sztucznych pochodzących ze zużytego sprzętu elektrycznego i elektronicznego (WEEE), z których znaczna część jest eksportowana do Azji w celu recyklingu lub składowania na wysypiskach. Tworzywa te często zawierają bromowane związki opóźniające zapłon (BFR) i trójtlenek antymonu (ATO) — substancje, które nie można poddać recyklingowi w Europie ze względu na ograniczenia zdrowotne i środowiskowe. Obecnie około 400 kiloton (kt) plastikowych odpadów z EEE jest tak zanieczyszczonych, że muszą być spalane. Finansowany ze środków UE projekt PLAST2bCLEANED zajął się tą kwestią, opracowując bezpieczny i ekonomicznie opłacalny proces recyklingu w celu odzyskania czystych polimerów, bromu i trójtlenku antymonu, aby stworzyć system recyklingu o obiegu zamkniętym. Projekt stanowi przełom w recyklingu powszechnie stosowanych polimerów WEEE, bromowanych związków opóźniających zapłon i trójtlenku antymonu, ponieważ wprowadza technologie, za pomocą których można oddzielać niebezpieczne dodatki od tworzyw sztucznych.
Odpowiedzialne rozkładanie niebezpiecznych tworzyw sztucznych
Projekt skupiał się na tworzywach sztucznych z WEEE zawierających takie związki, jak akrylonitryl-butadien-styren (ABS) i polistyren wysokoudarowy (HIPS), oraz do 20% BFR i 5% ATO. Dodatki te zapewniają bezpieczeństwo pożarowe, ale utrudniają recykling. „Gdy rozpuszczamy polimer, uwalniamy dodatki, które można od niego następnie oddzielić” — wyjaśnia Pieter Imhof, starszy specjalista ds. rozwoju biznesu w TNO. Do oczyszczania odzyskanego polimeru wypróbowano wiele technik, w tym filtrację membranową, separację gęstości, sorpcję i filtrację na złożu. „Analiza wykazała, że w odzyskanym polimerze nie było żadnych substancji potencjalnie niebezpiecznych w ilości przekraczającej dopuszczalne limity” — mówi Imhof. Testy potwierdziły, że polimery te spełniają wymogi techniczne do stosowania w nowych produktach, takich jak ramy drzwi pralek, chociaż osiągnięcie właściwej udarności wymagało mieszania z materiałami pierwotnymi.
Wykonalność na dużą skalę w zakładzie pilotażowym
Proces recyklingu zweryfikowano w zakładzie pilotażowym, demonstrując jego wykonalność na większą skalę. Jak podkreśla Imhof: „Podczas kampanii doświadczalnej wykonalność koncepcji procesu można było wykazać w skali kilogramów, ponieważ przetworzono 16 kg przebranych pokonsumenckich odpadów ABS, uzyskując 9 kg suchego polimeru z recyklingu”. To potwierdzenie słuszności koncepcji pokazuje, że proces jest technicznie uzasadniony, chociaż wymaga dalszych ulepszeń, aby można go zastosować do odzyskiwania ATO na dużą skalę.
Niższe koszty i korzyści środowiskowe
Spalanie jest obecnie metodą utylizacji większości tworzyw sztucznych z WEEE. PLAST2bCLEANED oferuje alternatywę, która zmniejszy wpływ na środowisko i obniży koszty recyklingu. „Ocena kosztów cyklu życia pokazuje, że proces opracowany w ramach PLAST2bCLEANED obniża koszty recyklingu polimeru w porównaniu ze spalaniem” — zauważa Imhof. Barierą ekonomiczną pozostaje jednak niska cena pierwotnych tworzyw sztucznych. Z projektu wyciągnięto wnioski, że wsparcie polityczne ma kluczowe znaczenie dla zachęcania do inwestycji w zaawansowane metody recyklingu. Zalecenia obejmują zakaz eksportu odpadowych tworzyw sztucznych, utworzenie osobnego rynku tworzyw sztucznych pochodzących z recyklingu oraz powiązanie cen polimerów z emisjami CO2.
Wzmacnianie europejskiej gospodarki o obiegu zamkniętym
W dłuższej perspektywie opracowany w ramach projektu PLAST2bCLEANED proces może potencjalnie pozwolić odzyskać nawet 606 kt ABS/HIPS do 2050 roku. Zgodnie z przewidywaniami strumień ten może podwoić się ze względu na planowane zwiększenie poziomu zbierania odpadów. Jednocześnie poziom niepewności pozostaje wysoki ze względu na sprzeczne wydarzenia związane z przepisami dotyczącymi odchodzenia od bromu oraz przewidywany znaczny wzrost ilości EEE wprowadzanych na rynek. Zmniejszyłoby to zależność Europy od importu materiałów, zwłaszcza antymonu, który jest klasyfikowany jako surowiec krytyczny. Opracowaną technologię można również dostosować do strumieni innych odpadowych tworzyw sztucznych, na przykład pochodzących z motoryzacji, zapewniając uproszczone przetwarzanie przy braku niebezpiecznych dodatków. Sukces projektu PLAST2bCLEANED podkreśla, w jaki sposób innowacyjne rozwiązania w zakresie recyklingu mogą domknąć obieg materiałów, zmniejszyć ilość niebezpiecznych odpadów i napędzać przejście Europy na gospodarkę o obiegu zamkniętym.
Słowa kluczowe
PLAST2bCLEANED, recykling, tworzywa sztuczne z WEEE, polimer, trójtlenek antymonu, gospodarka o obiegu zamkniętym, surowce, bromowane związki opóźniające zapłon, odpady niebezpieczne
