Termit tutuksi: Muovien kemiallinen kierrätys

TERMIT

TUTUKSI

Onko mielessäsi jokin termi, jonka merkityksen haluaisit tietää? Kerro siitä meille osoitteella johanna.nikunen@pakkaus.com ja etsimme alan parhaan asiantuntijan vastaamaan.

Teksti: Ali Harlin, VTT Package-Heroes-hanke – www.packageheroes.fi

Muovin kemiallinen kierrätys

Muovien kemiallinen kierrätys on muovin purkamista takaisin lähtöaineiksi eli monomeereiksi tai johonkin välimuotoon esimerkiksi oligomeeriseksi vahaksi. Materiaalin uudelleenvalmistus mahdollistaa korkealaatuisten uusiomuovien ja -kemikaalien valmistuksen niin, että niitä voidaan käyttää sellaisenaan korvaamaan fossiilisia vaihtoehtoja kaikissa nykyisissä käyttökohteissa.

Hyödyntämällä laajempaa muovijätteiden valikoimaa voidaan vähentää riippuvuutta raakaöljyn käytöstä, pienentää tuotteiden hiilijalanjälkeä ja auttaa pääsemään eroon muovijätteen sijoittamisesta kaatopaikoille. Muovijätteen kemiallinen kierrätys vauhdittaa kiertotaloutta ja mahdollistaa mekaanista kierrätystä korkeamman muovien kierrätysasteen. Mekaaninen kierrätys tarkoittaa lajittelua, rouhintaa ja uudelleensulattamista. Kemiallinen kierrätys on peruskemikaaleja tuottavaa kemianteollisuutta, erityisesti petrokemiaa, ja se pääomavaltaista vaatien suuren määrän kierrätysmuovia raaka-aineeksi.

Kemialliseen kierrätykseen perustuvat muovit ja kemikaalit ovat korkealaatuisia ja ne voivat korvata neitseellisiin fossiilisiin raaka-aineisiin perustuvat tuotteet ilman rajoituksia myös herkissä ja vaativissa sovelluksissa, kuten suorassa elintarvikekontaktissa, lääke- ja terveydenhuollon pakkauksissa, leluissa ja autoteollisuudessa. Tämä ei yleensä ole mahdollista mekaanisesti kierrätetyillä muoveilla.

Polyolefiinit, eli polyeteeni ja polypropeeni voidaan nesteyttää termokemiallisessa prosessissa, pyrolyysissä, joka muuttaa muovijätteen raakaöljyn kaltaiseksi materiaaliksi. Nestemäistä ja esikäsiteltyä jätemuovia voidaan käyttää korvaamaan raakaöljyä raaka-aineena. Fossiiliset öljynjalostamot ovat monipuolisia ja tuottavat monenlaisia lopputuotteita. Näiden nykyiset jalostusprosessit mahdollistavat nesteytetyn jätemuovin muuttamisen uusien muovien ja kemikaalien raaka-aineeksi.

Pyrolyysiprosesseja voidaan käyttää myös muihin muoveihin, kuten esimerkiksi polystyreeniin tai kumeihin. Kaasutusteknologioita voidaan käyttää tehokkaasti erityisesti polyolefiinien palauttamiseen monomeereiksi tai kaikkien muovien muuntamiseksi synteesikaasuksi. Synteesikaasu on yleisnimitys vetyä ja hiilimonoksidia sisältävälle kaasulle. Synteesikaasulla on laajat käyttömahdollisuudet kemianteollisuudessa, ja sitä valmistetaan usein kaasuttamalla kivihiiltä tai biomassaa. Synteesikaasussa on vaihtelevat määrät vetyä ja häkää.

Polyesteri, erityisesti polyeteeni tereftaalihappo PET, voidaan kierrättää usealla eri kemialla, jotka ovat alkalinen tai happohydrolyysi, metanolyysi (apuna metanoli), glykolyysi (apuna glykoli) tai amino- ja ammonolyysi (apuna amidit tai ammoniakki). Glykolyysi on näistä tunnetuin ja mahdollistaa sekä polyesterimuovin että polyesterihartsien valmistuksen. Hydrolyysit ja metanolyysi johtavat PTA monomeerin valmistukseen, mutta vaativat hankalan puhdistusprosessin. Aminolyysit soveltuvat muiden aromaattien valmistukseen.

Kemiallisena kierrätyksenä käsitetään myös polymeerien liuotusta ja uudelleenkiteytystä erotusmenetelmänä, vaikka kyse on fysikaalisesta prosessista. Liuotusreitin haasteita ovat vaaralliset liuottimien määrä ja niiden käsittely, mutta mekaanista kierrätystä puhtaammat tuotteet ja muita kemiallisia kierrätyksiä yksinkertaisemman prosessin.

Kemiallinen täydentää kierrätystä tarjoamalla mahdollisuuden kierrättää myös värilliset, monikerroksiset ja sekamateriaalijätteet. Mekaaninen kierrätys ja kemiallinen kierrätys voivat muodostaa kaskadin eli perättäisten hyödyntämisvaiheiden sarjan. Tarvitsemme molempia, sekä mekaanista että kemiallista kierrätystä, sillä Euroopassa on asetettu tavoite nostaa muovipakkausten kierrätysastetta 50 %:iin vuoteen 2025 ja 55 %:iin vuoteen 2030 mennessä, mutta tällä hetkellä vain kolmasosa kuluttajamuovijätteestä kerätään kierrätystä varten eikä mekaaninen kierrätys yksin riitä tavoitteiden saavuttamiseen.

Tutustu

ILMAN ILMAN V VOIMA OIMAAN AN