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Recycling von Kunststoffen
1. Probleme mit dem Kunststoffrecycling
2. Arten des Kunststoffrecyclings
3. Reflexion
1. Kunststoffe haben sehr gute Eigenschaften wie chemische Beständigkeit, aber diese Eigenschaften verhindern, dass Kunststoffe auf natürliche Weise abgebaut werden. In Deutschland fallen jährlich fast 2,5 Millionen Tonnen Kunststoffabfälle an, von denen die Hälfte deponiert wird. Auf den ersten Blick mag diese Variante gut erscheinen, aber abgesehen vom Platzproblem können Additive in Kunststoffen in das Grundwasser gelangen und es verschmutzen, auch wenn die Kunststoffe selbst umweltneutral sind. Darüber hinaus geht der Wert von Kunststoffen (Material und Wärme) völlig verloren. Die beste Alternative ist natürlich die Rückkehr in den Produktionsprozess. Dies funktioniert jedoch nur mit 0,5 Tonnen, denn der wiederholte Einsatz von Kunststoffen führt zu Materialveränderungen und die Eigenschaften und Qualität der Kunststoffe sinken. Es ist jedoch möglich, der Produktion bestimmter Artikel wie PET-Flaschen oder Abfallsäcke, 60% bzw. 80%, recycelten Kunststoffs ohne Qualitätsverlust zuzusetzen. Chemisches Recycling bedeutet, dass gebrauchte Kunststoffe in synthetisches Rohöl oder andere petrochemische Produkte (Petrochemikalien, auch Erdöldestillate genannt, sind chemische Produkte aus Erdöl ) Rohstoffe umgewandelt und zu neuen Kunststoffen verarbeitet werden 2. Thermi
sches Recycling bedeutet, dass Kunststoffe, die nicht recycelbar sind, aufgrund ihres hohen Energiegehalts thermisch genutzt werden können. Die thermische Verwertung kann in Industrieanlagen als Ersatz für Kohle oder Heizöl (Heizöl, ist eine Fraktion, die aus der Erdöldestillation, entweder als Destillat oder Rückstand, gewonnen wird) oder in Müllverbrennungsanlagen erfolgen. 3. Materialrecycling bedeutet, dass beim Umschmelzen von Altkunststoffen zu wiederverwendbarem Granulat. Daraus können dann Produkte aus recycelten Kunststoffen mit nützlichen technischen Eigenschaften hergestellt werden. Bei der Pyrolyse wird der Kunststoff unter Ausschluss saurer Stoffe in chemische Grundstoffe zerlegt (damit der Kunststoff bei hohen Temperaturen nicht verbrennt). Die langen Molekülketten werden durch hohe Temperaturen wie 500°C (Niedertemperaturpyrolyse) oder 700 bis 900°C (Hochtemperaturpyrolyse) zum Aufbrechen gezwungen und in niedermolekulare Stücke zerlegt. Daraus resultieren petrochemische Substanzen wie ein hochreines Heizgas, das mit Erdgas gemischt werden kann (Erdgas ist ein natürlich vorkommendes Kohlenwasserstoffgasgemisch, das hauptsächlich aus Methan besteht, aber üblicherweise unterschiedliche Mengen anderer höherer Alkane und manchmal einen geringen Prozentsatz an Kohlendioxid , Stickstoff, Schwefelwasserstoff oder Helium enthält) und sogar im Haushalt verwendet wird. Die Vorteile dieses Verfahrens liegen darin, dass es für jeden Kunststoff verwendet werden kann und sehr umweltfreundlich ist und 98% der Materialien noch aus Wertstoffen gewonnen werden können, außerdem ist die für die Pyrolyse benötigte Energie (Pyrolyse ist eine thermochemische Zersetzung von organischem Material bei erhöhten Temperaturen in Abwesenheit von Sauerstoff) nur 10% und weniger des Einsatzmaterials. Ein weiterer Prozess wäre die Hydrierung. In der Hydrierung werden Kunststoffe mit Wasserstoff bei einem Druck von 150-250 bar und einer Temperatur von ca. 500°C behandelt.
Die Hydrierung (Hydrierung – zur Behandlung mit Wasserstoff – ist eine chemische Reaktion zwischen molekularem Wasserstoff und einer anderen Verbindung oder einem anderen Element, meist in Gegenwart eines Katalysators wie Nickel, Palladium oder Platin) der Prozess wird bei einem Druck von 150-250 bar durchgeführt. Die Kunststoffmoleküle werden gespalten und Wasserstoff (Wasserstoff ist ein chemisches Element mit chemischem Symbol H und Ordnungszahl 1) abgeschieden. Das recycelte Produkt ist ein erdölartiges Gemisch, aus dem in Raffinerien Kraftstoffe, Heizöle oder Rohstoffe zur Kunststoffherstellung gewonnen werden können. Ein großer Nachteil ist jedoch die mangelnde Wirtschaftlichkeit, in Deutschland wurde dieser Prozess von der Bottrop (Bottrop ist eine Stadt im Westen Mitteldeutschlands, am Rhein-Herne-Kanal, in Nordrhein-Westfalen) – Kohleölfabrik – eingestellt. Weitere chemische Recyclingverfahren sind die Hydrolyse (Hydrolyse bedeutet in der Regel die Spaltung chemischer Bindungen durch Zugabe von Wasser ), die Glykolyse (Glykolyse ist der Stoffwechselweg, der Glukose C6H12O6 in Pyruvat, CH3COCOO- + H+) und die Solvolyse (Solvolyse ist eine Art der nucleophilen Substitution oder Eliminierung, bei der das Nukleophil ein Lösungsmittelmolekül ist). Die thermische Verwertung wird daher nur zur thermischen Verwertung mit Energierückgewinnung eingesetzt. Dieses Verfahren erscheint gut, wenn man die Brennwerte verschiedener Stoffe vergleicht, dass es großtechnisch betrieben werden kann und auch in Unternehmen als Ersatz für Kohle oder Heizöl eingesetzt werden kann. Ihr höheres Halogen (Die Halogene oder Halogenelemente sind eine Gruppe im Periodensystem, die aus fünf chemisch verwandten Elementen besteht: Fluor, Chlor, Brom, Jod und Astatin) der Gehalt ist jedoch bedenklich, so dass die Bildung von Dioxinen (Polychlorierte Dibenzodioxine oder einfach Dioxine, sind eine Gruppe von polyhalogenierten organischen Verbindungen, die wesentliche Umweltschadstoffe sind) und aggressiven Gasen (die das Material und die Umwelt belasten) berücksichtigt werden muss, und selbst dieser Prozess kann noch nicht kostendeckend durchgeführt werden.
3. Unter stofflichem Recycling versteht man die Wiederaufbereitung von Kunststoffabfällen zu neuen Produkten, ohne die Molekularstruktur der Polymerkette wesentlich zu verändern. Das Materialrecycling ist in der Regel nur für umgeschmolzene Thermoplaste geeignet und kann mit herkömmlichen Kunststoffverarbeitungsmaschinen verarbeitet werden. Voraussetzung dafür ist 1. die Sortentrennung, da unterschiedlichste Thermoplaste nicht miteinander verschmolzen werden können oder das Endprodukt unbrauchbare mechanische Eigenschaften aufweist 2. eine starke Reinigung, da die Endprodukte sonst schmutzig grau erscheinen würden und ebenso ungünstige mechanische Eigenschaften aufweisen 3. eine starke Zerkleinerung (Zerkleinerung ist die Reduzierung von Feststoffen von einer durchschnittlichen Partikelgröße auf eine kleinere durchschnittliche Partikelgröße durch,,,, oder andere Verfahren) der Abfälle, um sie überhaupt verarbeiten zu können. Ziel eines jeden stofflichen Recyclings sollte es sein, eine möglichst hohe Recyclingquote zu erreichen, ohne die Umwelt zu belasten, und das ist auch der Vorteil dieses Recyclings. Es ist jedoch zu beachten, dass die Qualität des Kunststoffs durch die Fertigungsprozesse abnimmt. 3. Meiner Meinung nach stehen Forschung und Gesellschaft noch am Anfang des Recyclings. Eine wirtschaftliche Lösung scheint noch nicht gefunden zu sein, auch wenn einige Patente in den letzten Jahren Anlass zur Hoffnung geben könnten. Aber vielleicht ist es nicht einmal die Bereitschaft vieler, darüber nachzudenken. Natürlich hat auch hier, wie ich bereits sagte, die Vermeidung von Abfällen oberste Priorität.