Aluminiumbasiertes Schmelzsalz-Verfahren verwandelt Polyethylenabfälle in Benzin-Diesel, Polymer-Recyclingwege bieten neue Optionen

Laut ScienceDaily haben Forscher des Oak Ridge National Laboratory eine praktisch einfache Methode entwickelt, um Polyethylen, ein häufiges Material für alltägliche Kunststoffprodukte wie Einkaufstaschen und Schneidbretten, in Benzin und Diesel zu verwandeln. Mit einem billigen Schmelzsalz auf Aluminiumbasis als Reaktionsmittel zerbricht der Prozess die langkettigen Moleküle von Polyethylen in kleinere Kohlenwasserstoffmoleküle und erhält unter relativ milden Bedingungen etwa 60% Benzindistillation. Polyethylen ist einer der am meisten produzierten allgemeinen Kunststoffe, seine chemische Inertität ist stark, die C-C-Hauptkette ist stabil und die herkömmliche Thermolyse erfordert in der Regel höhere Temperaturen und längere Aufenthaltszeiten. Der Wert der Aluminium-basierten Schmelzsalzwege in diesem Bericht liegt darin, dass der Kettenbruch in einem kostengünstigeren Medium erreicht wurde und der Anteil der Benzindistillationen in der Produktverteilung relativ hoch ist, was darauf hindeutet, dass die Brechttiefe und die Selektivität eine gewisse Kontrolle haben.

Die Bedeutung für die Polymerhilfsmittelindustrie

Aus der Sicht des Materialrecyclings wird die Förderung dieser chemischen Recyclingwege die Probleme, mit denen die Polymerzusatzstoffindustrie konfrontiert ist, direkt verändern. Polyethylenprodukte wurden in der Regel Antioxidantien, Lichtstabilisatoren und andere Hilfsmittel in der Formphase und der Verwendung hinzugefügt, um die thermische Sauerstoffalterung und die Photosauerstoffalterung während der Verarbeitung und Verwendung zu hemmen. Wenn diese Produkte in den Depolymerisationsreaktor gelangen, verschwinden die Hilfsmittel und ihre Abbauprodukte nicht aus dem Leer, sie können mit dem Material in das Schmelzsalzsystem gelangen und die Reaktionsgeschwindigkeit, die Produktverteilung und sogar die Lebensdauer des Katalysators oder des Mediums beeinflussen. Daher stellt die Verstärkung des chemischen Recyclingprozesses tatsächlich neue Anforderungen an die Hilfsmittel: Einerseits muss der Umwandlungsweg der häufig verwendeten Antioxidantien, Lichtstabilisatoren unter Hochtemperatur-Schmelzsalzen oder Thermolysebedingungen klarer beherrscht werden; Andererseits muss auch beurteilt werden, ob es neue Polymerzusätze gibt, die entworfen werden können, um eine ausreichende Witterungsbeständigkeit während des Produktlebenszeitraums aufrechtzuerhalten, ohne während der Recyclingphase zu einer Störungskomponente zu werden. Bei UV-Absorbenten ist ihre Migration in Polyolefinen ebenso wert, wie ihr Restverhalten im Kontext der Recycling zu überprüfen.

Erweiterte Anforderungen an Witterungstests und Rezeptprüfungen

Die im Bericht erwähnten Prozesse befinden sich derzeit noch in der Laborforschung und sind noch weit entfernt von der Industrialisierung. Es ist jedoch vorhersehbar, dass die Zusammensetzung des Recycling-Materialstroms größer schwankt als das ursprüngliche Harz, wenn solche Depolymerierungswege zur Anwendung führen, wobei Hilfsmittelrückstände, Alterungsgrad und Verunreinigungsarten das Endprodukt beeinflussen können. Dies bedeutet, dass die Formulierungskonzepte und die Witterungsprüfmethoden einen längeren Lebenszyklus des Materials abdecken müssen: Nicht nur die Witterungsbeständigkeit des Produkts im Außenbereich zu überprüfen, sondern auch sein Verhalten während der Recycling-Transformationskette zu berücksichtigen. Das ist sowohl eine Herausforderung als auch eine Chance für Polymerhilfsunternehmen. Die Entwicklung von Hilfsmittelsystemen rund um die Recyclierbarkeit und die Entwicklung von Bewertungsmethoden, die mit dem chemischen Recycling übereinstimmen, können eine Richtung für Forschung und Entwicklung und Innovation sein. Gleichzeitig kann die Zusammensetzungsanalyse von Polyolefin-Dispolymeren wiederum neue technische Mittel zur schnellen Bestimmung des Hilfsmittelgehalts und des Alterungszustands bieten. Es ist zu beachten, dass die Quelleninformationen nur das Prozessprinzip, die Medienart, die Art der Rohstoffe und die etwa 60% Benzinuntertrag enthüllen, keine wichtigen technischen Parameter wie Reaktionstemperatur, Druck, Aufenthaltszeit, Katalysatorlebensdauer, Verstärkungsmachbarkeit und Wirtschaftlichkeit berücksichtigen, noch den spezifischen Anteil und die Qualität des Dieseldestillats im Produkt beschreiben. Die Anpassung des Verfahrens an tatsächliche Kunststoffabfälle mit Additiven ist ebenfalls nicht datengestützt. Daher sind ihre Auswirkungen auf die Polymerzusatzstoffindustrie derzeit eher eine Richtungshinweis als eine direkte Schlussfolgerung.

Quelle der Informationen: A new process turns plastic waste into gasoline and diesel fuel， Durch befeuchtete Chemiker aufgeräumt.