Energieeffizente Mikrowellentechnologie Chemisches Recycling: Dezentrale Anlagen sollen Umweltbilanz verbessern

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Im September haben Yokogawa Solution Service Corporation und Microwave Chemical vereinbart, gemeinsam ein dezentrales chemisches Recyclingsystem zu entwickeln, das mit Mikrowellen arbeitet. Die Unternehmen wollen ein hocheffizientes Recyclingsystem in kleinem Maßstab aufbauen.

Das chemische Recycling, bei dem gebrauchte Ressourcen chemisch verarbeitet und auf molekularer Ebene aufgespalten werden, um sie in den Zustand eines Rohmaterials zurückzuversetzen, ist dazu geeignet, Materialien wiederholt zu recyceln, selbst wenn sie verunreinigt sind. Was das chemische Recycling von Kunststoffabfällen betrifft, so untersuchen die großen Chemiehersteller und andere Unternehmen in Japan und Übersee vor allem große, zentralisierte Verarbeitungsanlagen mit Kapazitäten von mehreren tausend bis zehntausend Tonnen. Während diese Anlagen große Mengen an Kunststoffabfällen effizient verarbeiten können, ist der Transport dieser Materialien aus entlegenen Gebieten aufgrund ihres geringen spezifischen Gewichts und der schlechten Transporteffizienz pro Gewichtseinheit kostspielig und eine Quelle von CO₂-Emissionen, so Yokogawa.

Um dieses Problem zu lösen, wollen Yokogawa Solution Service und Microwave Chemical ein dezentrales chemisches Recyclingsystem in kleinem Maßstab entwickeln, sodass entsorgte Kunststoffe in der Nähe ihres Entstehungsortes abgebaut und verarbeitet werden können. Das Herzstück dieses Systems ist ein Reaktor, in dem entsorgter Kunststoff durch Mikrowellenerwärmung aufgespalten wird.

Die chemische Recyclingtechnologie Plawave von Microwave Chemical nutzt Mikrowellen, um genutzte Kunststoffe direkt zu erwärmen und so den Prozess des Aufschlusses und der Verarbeitung dieser Materialien zu beschleunigen. Dies spart dem Unternehmen zufolge Energie und ist für den Einsatz in kleinem Maßstab geeignet. Mit dem Schwerpunkt auf Messung, Steuerung und Information soll Yokogawa Solution Service Produktionssteuerungssysteme, Instrumente und andere Lösungen beisteuern, die einen hocheffizienten und sicheren Betrieb in allen Arten von Anlagen ermöglichen. Im Mittelpunkt der Lösung für diese Anwendung steht ein Energiemanagementsystem, das den Betrieb durch Vorhersage des Energiebedarfs optimieren kann.

Seit August 2022 untersuchen die beiden Unternehmen in einer Versuchsanlage für chemisches Recycling die Möglichkeiten zur Verbesserung der Ausbeute, der Betriebsrate und der Energieeffizienz eines Verfahrens, bei dem Mikrowellen eingesetzt werden – mit dem Ziel, Polyethylen (PE) und Polypropylen (PP) thermisch zu spalten und in Öl umzuwandeln. Sie haben die Machbarkeit dieses Prozesses und die Methoden zur Umsetzung überprüft. Auf der Grundlage der erzielten Ergebnisse schlossen die Unternehmen im September die Vereinbarung.

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Bis 2024 sollen Prototypen entwickelt werden, die die Bedürfnisse der Nutzer berücksichtigen und die Funktionen und Spezifikationen festschreiben. 2025 wird dann das kommerziell verteilte Chemikalienrecyclingsystem in kleinem Maßstab entwickelt, das ein Jahr später auf den Markt gebracht werden soll.

Parallel dazu wollen Yokogawa Solution Service und Microwave Chemical ein Konsortium mit Einzelhändlern, Chemikalienherstellern, Ölgesellschaften und anderen Organisationen bilden, die an Prozessen beteiligt sind, die von der Rückgewinnung und dem Transport von entsorgten Kunststoffen bis hin zur Raffination, Repolymerisation und dem Vertrieb von recycelten Rohstoffen reichen. Durch die Zusammenarbeit mit allen Beteiligten dieser Versorgungskette und die gemeinsame Nutzung von Anlagen wie diesem cloudbasierten dezentralen Chemikalienrecyclingsystem soll eine CO₂-neutrale Gesellschaft erreicht werden.

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