Значителна част от отпадъците от килими се състои от полипропилен на петролна основа. Като нерециклируем продукт, изхвърлянето му преди това е означавало изгаряне или депо. Новият разтворител обаче сега дава възможност да се възстанови девственият стандартен полипропилен от отпадъците от килими - без осезаемо намаляване на качеството. Разработен от Института за строителна физика на Фраунхофер IBP и неговите партньори, процесът включва и разходи, които са доста конкурентни. Разработката се проведе като част от проекта ISOPREP на ЕС.
Само ЕС произвежда около 1,6 милиона тона отпадъци от килими всяка година. По-голямата част от това в крайна сметка се изпраща на депо или изгаря, тъй като килимът е композитен материал, който не е подходящ за чисто механични методи за рециклиране. С отпадъците от килими, анализирани в проекта, състоящ се от около една четвърт полипропилен, пластмаса на петролна основа, резултатът е много ресурси, които отиват на вятъра.
Рециклирането на килими вече е възможно благодарение на нов процес
Екип от изследователи, включително от Fraunhofer IBP, сега разработи нов процес за рециклиране като част от проект на ЕС, наречен ISOPREP. „За първи път това прави възможно оползотворяването на полипропилен от отпадъците от килими - а резултатът е с девствено качество“, казва Майке Илнер, изследовател от Fraunhofer IBP. Това не само позволява възстановеният полипропилен да се използва в продукти с по-ниско качество (в процес, известен като понижаване на цикъла), но също така означава, че качеството е подобно на новопроизведения полипропилен, което прави материала подходящ за висококачествени продукти също.
Процесът се основава на специален разтворител под формата на йонна течност. С подходящите компоненти, той е в състояние да извлече селективно полипропилен от влакната на килима. Преди екипът от експерти да приложи разтворителя, отпадъците от килими се почистват - нещо, което включва премахване на възможно най-голяма част от подложката - и се разбиват. След като предварителната обработка приключи, отпадъците се подават в реактор, в който се подлагат на обработка с помощта на разтворител. Полипропиленът се разтваря селективно в разтворителя, метод, който осигурява ефективен начин за отстраняване на багрила и други добавки. Процесът вече се използва в обширен лабораторен мащаб, включващ няколко литра разтворител - и сега изследователският консорциум е насочил вниманието си към мащабиране на процеса до пилотна инсталация с възможност за рециклиране на тон килим на ден. Пилотната централа трябва да започне да работи до края на проекта през март 2022 г.
Разходи и въздействие върху околната среда
Процесът на рециклиране може да бъде разгърнат в голям мащаб само ако разходите му са конкурентни. За това приложение това означава задържане на възможно най-много от скъпата йонна течност в цикъла. „Ако нивата на загуби могат да бъдат ограничени до един процент или по-малко, има потенциал разходите в процеса да са съпоставими с производството на нов полипропилен“, обяснява Илнър. "Ние знаем това благодарение на предварителния икономически анализ, който направихме във Fraunhofer IBP." Анализът включва изследователите от Fraunhofer, които изследват количествата материал и енергия, които са необходими за процеса и какъв вид продукт ще бъде произведен, и след това изчисляват свързаните с това разходи. Екипът обмисли и как ще се развият разходите в дългосрочен план.
Fraunhofer IBP се фокусира върху екологичните аспекти на рециклирането на килими. Той може да направи заключения от фактори, включително оценка на жизнения цикъл, която хвърля светлина върху емисиите, които се получават по време на процеса на рециклиране, например. Ако консорциумът е в състояние да постигне целта си да поддържа нива на загуба на разтворители до един процент или по-малко и в този случай, изискванията за първична енергия и емисиите на парникови газове ще останат в сходен мащаб с тези, участващи в производството на нов полипропилен.
Потенциал за прехвърляне към други потоци от отпадъци от полипропилен
Докато отпадъците от килими са във фокуса на този конкретен проект, разработеният процес има потенциални приложения далеч извън него. Участващите експерти смятат, че той може да бъде прехвърлен в цял набор от отпадъчни потоци, които съдържат полипропилен и са неподходящи за конвенционалните методи за рециклиране. “Един пример са полипропиленовите продукти, които съдържат оцветители и добавки. Досега беше трудно да се извлекат от пластмаса, което означава, че рециклираният полипропилен е подходящ само за използване в продукти с по-ниско качество." Новият процес отделя полипропилена не само от други материали, но и от оцветители и други добавки, което му позволява да се използва във висококачествени приложения.
Източник: Polypropylene recycling from carpet waste (phys.org)
