Pyrolyse van plastic – chemici leggen een techniek uit die probeert plastic afval aan te pakken door het te verhitten.
In 1950 bedroeg de wereldwijde plasticproductie ongeveer 2 miljoen ton. Nu is dat ongeveer 400 miljoen ton – een stijging van bijna 20.000%.
Als materiaal heeft het schijnbaar onbeperkte mogelijkheden. Plastic is goedkoop te produceren, terwijl het licht en stevig is. De toepassingen variëren van voedsel- en drankverpakkingen tot kleding en gezondheidszorg.
Wanneer een plastic product aan het einde van zijn levensduur is, kan het heel lang duren voordat het is afgebroken, in sommige gevallen wel 500 jaar. Zelfs dan verdwijnen de plastic deeltjes niet volledig – ze breken af tot steeds kleinere deeltjes, die uiteindelijk microplastics worden. Deze microplastics komen terecht in de bodem waar we voedsel verbouwen, het water dat we drinken en de lucht die we inademen.
Onderzoek heeft deze microplastics in verband gebracht met gezondheidsproblemen zoals diabetes, hart- en vaatziekten en een verminderde vruchtbaarheid bij mannen.
Al jaren vertrouwen lokale overheden en fabrikanten op recycling als oplossing om de ophoping van plastic afval tegen te gaan. Ondanks hun inspanningen om recyclebaar materiaal te sorteren en te scheiden, belandt het meeste plastic echter nog steeds op stortplaatsen – of erger nog, in groene zones en waterwegen.
Omdat plastic zo veelvuldig wordt gebruikt, wordt het steeds belangrijker om nieuwe manieren te vinden om plastic afval te beheren en te recyclen. Pyrolyse van plastic afval is een technologie die hierbij zou kunnen helpen.
Dit is een relatief nieuwe techniek, waardoor onderzoekers nog maar beperkte kennis hebben van het pyrolyseproces. Als analytisch chemici streven we ernaar de samenstelling van complexe mengsels te begrijpen, met name nieuwe creaties uit bronnen zoals de pyrolyse van plastic afval.
Voordelen van pyrolyse
Wanneer het op de juiste manier wordt uitgevoerd, biedt plasticpyrolyse verschillende voordelen.
Door recycling uit te breiden tot meer dan alleen plastic flessen en melkpakken, zou pyrolyse de hoeveelheid plastic afval die op stortplaatsen en in de oceanen terechtkomt, kunnen verminderen.
Daarnaast kan het omzetten van plastic afval in bruikbare producten de vraag naar nieuwe kunststoffen uit aardolie verminderen. De bijproducten kunnen dan worden hergebruikt in gerecyclede kunststoffen.
Sommige onderzoekers testen ook pyrolyse-oliën om te zien of ze die in plaats van benzine kunnen gebruiken als brandstof voor voertuigen. De gassen die tijdens de pyrolyse ontstaan, kunnen zelfs energie opwekken die de pyrolyse-reactor aandrijft, waardoor het proces zelfvoorzienender wordt en de behoefte aan externe energiebronnen afneemt.
Momenteel wordt ongeveer 15% tot 20% van de pyrolyseproducten gerecycled tot nieuwe propyleen en ethyleen, terwijl het grootste deel – ongeveer 80% tot 85% – wordt omgezet in dieselbrandstof, waterstof, methaan en andere chemicaliën.
Hoewel plasticpyrolyse veelbelovend is, kent het ook uitdagingen. De kosten voor het opzetten en exploiteren van pyrolyse-installaties zijn hoog. De winstgevendheid van het proces hangt af van de beschikbaarheid van geschikt plastic afval, de marktvraag naar de geproduceerde oliën en gassen, en de kosten van energie en personeel die nodig zijn om de reactor te bedienen.
Een ander probleem is kwaliteitscontrole. De meeste soorten plastic kunnen pyrolyse ondergaan, maar verschillende soorten plastic produceren oliën met een verschillende chemische samenstelling. Wetenschappers zullen de samenstelling van deze oliën moeten begrijpen voordat de industrie kan bepalen op welke soorten plastic ze zich moet richten en hoe elke olie kan worden gebruikt om nieuwe materialen te creëren.