KunststofenRubber.nl

Plastic van hergebruikt afval

22 oktober 2020 om 10:46 uur

Een nieuw type plastic, gemaakt van hergebruikt afval, breekt gemakkelijk af in minder dan een jaar. Het innovatieve materiaal polyhydroxybutyraat kan op industriële schaal worden geproduceerd in een nieuw proces dat is ontwikkeld door het Fraunhofer-instituut voor productiesystemen en ontwerptechnologie IPK en haar partners.


De behoefte aan wereldwijde recyclingstrategieën is dringend, gezien het grootschalige gebruik van kunststoffen over de hele wereld. Een haalbare optie om plastic op fossiele basis op grote schaal te vervangen is nog niet gevonden. Daarom heeft het Duitse Bondsministerie van Onderwijs en Onderzoek (BMBF) in nauwe samenwerking met Fraunhofer IPK , de afdeling Bioprocestechnologie van de Technische Universiteit van Berlijn, regionale industriële partners en internationale onderzoekspartners uit Maleisië, Columbia en de VS het onderzoeksinitiatief 'Bioökonomie International' (Bioeconomy International) gelanceerd. Deze onderzoekers ontwikkelen een methode om polymeren te produceren zonder gebruik te maken van hoogwaardige grondstoffen zoals minerale oliën, palmolie en koolzaadolie, waarvan de productie zeer schadelijk is voor het milieu.

In dit nieuwe proces worden industriële resten, zoals afvalvetten die veel minerale resten bevatten, omgezet in polyhydroxybutyraat (PHB). Micro-organismen kunnen deze reststoffen in speciale fermentatieprocessen metaboliseren. Ze deponeren het PHB in hun cellen om energie op te slaan. "Als het plastic eenmaal uit de cel is opgelost, is het nog steeds niet klaar voor industrieel gebruik, omdat het uithardingsproces veel te lang duurt", zegt Christoph Hein, hoofd van de afdeling Microproductietechnologie bij Fraunhofer IPK. De grondstof moet na de productie worden gemengd met chemische additieven. Het onderzoeksteam heeft bijvoorbeeld de plastificeer- en verwerkingsparameters aangepast om de herkristallisatietijd af te stemmen op de timing van de industriële verwerking. De eigenschappen van de resulterende biopolymeer lijken op die van polypropyleen. Maar in tegenstelling tot PP wordt deze kunststof in zes tot twaalf maanden volledig afgebroken.

Bij deze productiemethode van plastic synthetiseren micro-organismen het hele polymeer in een biotechnologisch proces. "Daartoe zetten we biogene resten zoals afvalvetten om in polyesters die technisch bruikbaar zijn", zegt Hein. De onderzoeker en zijn team kozen voor micro-organismen, genetisch gemodificeerd met moleculaire methoden, om als biokatalysator te dienen. Met behulp van chemische zuiveringsprocessen en een uitgebreid geoptimaliseerd materiaal hebben ze een nieuwe familie van materialen kunnen ontwikkelen die voldoen aan de eisen van technische kunststoffen.

 

Groene alternatieven mogelijk

Het nieuwe proces maakt niet alleen een einde aan het gebruik van synthetische componenten op basis van aardolie, maar maakt ook groene plastic alternatieven mogelijk. Natuurlijk voorkomende micro-organismen kunnen deze nieuw ontwikkelde kunststoffen afbreken, zodat ze niet hoeven te worden onderworpen aan de bijzondere omstandigheden die dienen om materie af te breken in industriële composteringsinstallaties. Ze bieden een milieuvriendelijk alternatief voor het maken en afbreken van wegwerpproducten en andere wegwerpartikelen.

 

Het proces leent zich ook voor de productie van hoogwaardige kunststofonderdelen voor bepaalde technische toepassingen en gebruiksperioden. De specificaties voor dit soort producten zijn veeleisender. Het kan zijn dat ze specifieke geometrische toleranties en oppervlaktekwaliteiten moeten vertonen of dat ze met grote precisie moeten kunnen worden gereproduceerd. De onderzoekers hebben zeer gespecialiseerde replicatieprocessen ontwikkeld om aan deze eisen te voldoen. 

 

Focus op ...

Agenda

9 december 2020, Online

Online Plastics Recycling Show Europe

The event covers the supply chain from design for raw materials, design for recycling, collection,...

9 december 2020, Online

Plastics Recycling Show Europe

The event covers the supply chain from design for raw materials, design for recycling, collection,...

3 maart 2021, Genève, Zwitserland

European Thermoforming Conference

The European Thermoforming Conference is unique because it is run specifically for the thermoforming...

Meer agendapunten »