Naar de content

Hittebestendig plastic uit elkaar geklikt voor recycling

Pixabay, Recyclind via CC0

Amerikaanse onderzoekers hebben een nieuw polymeer gemaakt dat je zo uit elkaar kunt klikken en recyclen. Maar ze moeten nog wel het een en ander verbeteren voor het nieuwe plastic bruikbaar is.

2 mei 2019

Dit servies is gemaakt van melamine, een thermohardend polymeer. Dit soort plastic blijkt lastig te recyclen.

 Wikimedia Commons, Dwight Burdette via CC BY 3.0

Steeds meer mensen denken bewust na over hoeveel plastic ze nou eigenlijk gebruiken, en proberen dat te verminderen. In België doen zelfs meer dan 12 duizend mensen mee aan Mei Plasticvrij, een initiatief om plasticverbruik te verminderen. Naast deze initiatieven werken steeds meer onderzoekers en bedrijven aan het recyclen van plastic dat al in omloop is, maar dat is niet altijd even makkelijk. Zeker de zogenoemde thermoharders, materialen zoals gevulkaniseerd rubber die hard blijven als je ze verhit, blijken lastig te recyclen. Maar Amerikaanse wetenschappers zijn er nu in geslaagd om een nieuw soort thermoharder te maken, die je zo uit elkaar kunt klikken.

Spelen met verbindingen

Hoogleraar fysisch organische materialen Brett Helms en zijn collega’s van het Lawrence Berkeley National Laboratory in Berkeley, California (VS) baseerden hun nieuwe systeem op bestaande plastics, genaamd vitrimeren. “We vermoedden dat we deze plastics herbruikbaar konden maken door met de bouwstenen te spelen”, legt Helms uit. Uiteindelijk wisten de onderzoekers het voor elkaar te krijgen door een keton toe te voegen, een verbinding van koolstof en zuurstof.

De nieuwe bouwstenen vormen nog steeds een stevig thermohardend polymeer, maar de verbindingen bleken wel een stuk dynamischer. “We verbreken de verbindingen weer door het plastic twaalf uur lang in een sterk zuur te leggen”, vertelt Helms. “Zulke sterke zuren kom je in het dagelijks leven niet snel tegen, dus het plastic is stevig genoeg voor normaal gebruik. Na die twaalf uur halen we de bouwstenen weer uit het mengsel en gebruiken we die opnieuw.” In het lab wisten de chemici het polymeer al een paar keer in en uit elkaar te klikken. Helms: “Het is een stuk simpeler dan het recyclen van sommige andere polymeren, die hebben allerlei katalysatoren nodig voor ze uit elkaar vallen.”

Voorzichtig

De Amerikanen zijn erg optimistisch over de kansen van hun thermoharder, maar andere onderzoekers zijn nog voorzichtig: “Thermoharders zijn nu over het algemeen nog niet te recyclen, dus wat dat betreft is dit een mooi fundamenteel onderzoek”, zegt Gert-Jan Gruter, hoogleraar Industrial Sustainable Chemistry aan de Universiteit van Amsterdam, die niet betrokken was bij het onderzoek. “Ze gebruiken alleen wel bouwstenen die een stuk duurder zullen zijn, omdat ze niet zo vaak gebruikt worden en ze ook wat tussenstappen kosten om ze uit standaard beginmaterialen te maken.”

Ook bij het terugwinnen van de bouwstenen ziet Gruter nog obstakels: “Ze maken het niet voor alle bouwstenen duidelijk hoe je ze terug kunt winnen. En waar ze wel bouwstenen terugwinnen, vormen ze veel zout als bijproduct. Dat gaat ten koste van de efficiëntie en de duurzaamheid.” Helms erkent dat hun proces nog lang niet optimaal is: “We moeten de reactie natuurlijk nog verder optimaliseren. We werken nu bijvoorbeeld aan terugwinning waarbij we minder water nodig hebben en minder zout genereren.”

Al met al ziet Gruter deze nieuwe thermoharders niet meteen op de markt verschijnen. “Ik denk dat er nog te veel obstakels zijn om het snel toe te passen, maar het concept van chemische recycling van thermoharders naar de bouwstenen heeft wel veel potentie.” Volgens Helms is de industrie alvast enthousiast. “Verschillende bedrijven hebben al interesse getoond”, vertelt hij. “We willen het proces in ieder geval op grotere schaal gaan testen en kijken of het haalbaar is voor de markt.”

Bronnen:
ReactiesReageer