TNO ontwikkelt MILENA-technologie voor thermisch kraken

Deze geavanceerde vorm van thermochemische recycling breekt kunststofafval af tot nieuwe chemische bouwstenen, die vervolgens als grondstof kunnen dienen voor industriële productieprocessen. TNO heeft de MILENA-technologie ontwikkeld, die verschillende soorten kunststofafval efficiënt omzet in hoogwaardige chemische stoffen.

Geavanceerde recycling

Thermochemische recycling maakt het mogelijk om grondstoffen te produceren voor hoogwaardige kunststoffen, zoals die worden gebruikt in voedselverpakkingen of medische toepassingen. Bij deze vorm van recycling ontstaan bouwstenen die gelijk zijn aan de stoffen die worden gebruikt aan het begin van het polymerisatieproces. Het resultaat is kunststof van dezelfde samenstelling en kwaliteit als 'virgin plastics', oftewel kunststoffen gemaakt van fossiele grondstoffen.

Door de technologieën van TNO kunnen we fossiele grondstoffen besparen en bestaande petrochemische fabrieken en infrastructuren blijven benutten. Zo kan thermisch kraken worden geïntegreerd met bestaande naftakrakers en bestaande scheidingsinstallaties.

Tekst loopt door onder afbeelding

Oplossingen voor gemengde kunststofstromen

Thermisch kraken werkt door kunststofafval te verhitten tot een hoge temperatuur, waarbij het afbreekt in kleinere moleculen. Het is slechts één van de thermochemische conversieprocessen, naast onder meer pyrolyse en katalytische pyrolyse, die zich onderscheiden door de gebruikte temperatuur en het al dan niet toevoegen van katalysatoren.

Met TNO’s MILENA-technologie wordt kunststofafval verhit tot 550-850°C zonder toevoeging van zuurstof. Hierdoor ontstaan voornamelijk gasvormige moleculen zoals ethyleen, propyleen en BTX (benzeen, tolueen en xyleen). Deze stoffen kunnen vervolgens worden gebruikt als bouwstenen voor nieuwe polymeren of chemische producten.

Optimalisatie van het thermisch kraakproces

Thermochemisch kraken werkt bijzonder goed voor afvalstromen die rijk zijn aan polyolefinen, zoals polypropyleen (PP) en polyethyleen (LDPE en HDPE). Deze kunststoffen worden vaak gebruikt in voedselverpakkingen, flessen en leidingen. In tegenstelling tot de standaard pyrolyse, waarbij een mix van vloeibare producten ontstaat, produceert de MILENA-technologie direct gasvormige producten die onmiddellijk als bouwstenen kunnen worden ingezet. Dit bespaart verschillende tussenstappen en maakt de integratie in bestaande fabrieken eenvoudiger.

Daarnaast is deze technologie ook geschikt voor de verwerking van andere soorten kunststofafval, zoals polystyreen afkomstig van yoghurtverpakkingen. In samenwerking met SYNOVA wordt de MILENA-technologie verder ontwikkeld om afvalstromen met polyolefine of polystyreen te verwerken.

Toepassingen voor andere afvalstromen

Thermisch kraken is niet beperkt tot kunststoffen. Het proces heeft ook zijn waarde bewezen voor andere afvalstromen, zoals textiel, matrassen, isolatiematerialen en composieten. Elk type afval brengt zijn eigen uitdagingen met zich mee, maar in al deze gevallen kunnen waardevolle producten worden gescheiden uit complexe afvalstromen.

Andere vormen van thermochemische recycling

Naast thermisch kraken zijn er ook andere opties, zoals vergassing en verbranding. Vergassing zet afval om in synthesegas (CO+H2) bij zeer hoge temperaturen en met beperkte zuurstoftoevoer. Synthesegas is een veelzijdige grondstof voor chemische producten en brandstoffen. Hoewel verbranding vanuit een circulair oogpunt de minst gewenste optie is, kan het, wanneer gecombineerd met warmte-integratie en koolstofafvang, bijdragen aan een maximale circulariteit.

De verschillende technologieën voor thermochemische recycling, zoals thermisch kraken en vergassing, bieden een manier om complexe kunststofafvalstromen te verwerken. Thermisch kraken speelt daarbij een belangrijke rol, met name voor afvalstromen die niet op een andere manier gerecycled kunnen worden.