Marc Seijlhouwer 28 november 2019, 16:35

Beter recyclebaar hard plastic op komst

Dankzij een ontdekking van de Technische Universiteit Eindhoven zijn recyclebare harde plastics een stap dichterbij. De TU/e onderzocht hoe de atomen van een nieuwe soort plastic zich gedragen en ontdekte zo de beste manier om het plastic te bewerken.

Adobestock 268197430

De zogenoemde vitrimeren zijn harde, glasachtige plastics die in theorie toch makkelijk recyclebaar zijn. De industrie gebruikt deze plastics nog niet, omdat er weinig bekend is over hoe hoe je ze omvormt. Daardoor kunnen producenten dit plastic nog niet naar hun hand zetten en blijven toepassingen uit.

Computermodel voor plastic

Om meer te leren over het plastic, bekeken de onderzoekers van de TU/e de atomen van het plastic. Ze bouwden een computermodel dat kan voorspellen welke invloed de dichtheid en de temperatuur op het plastic hebben.

Vitrimeren zijn zo sterk doordat er een heleboel dwarsverbindingen tussen de polymeren zitten, net als bij gewoon hard plastic. Wanneer men gewoon hard plastic verhit, smelten deze verbindingen. Bij vitrimeren gebeurt er iets anders: de dwarsverbindingen schakelen van de ene lange polymeerstreng naar de andere. Dit gedrag is uniek voor deze soort plastic, en dankzij het Eindhovense onderzoek snapt men beter hoe en wanneer dat schakelen gebeurt. Die kennis maakt het werken met vitrimeren makkelijker, omdat een plasticmaker nu weet hoe het materiaal reageert op hitte.

Nieuwe uitvinding

Vitrimeren zijn een redelijk recente ontdekking, uit 2011. De afgelopen jaren zijn onderzoekers druk bezig geweest om te ontdekken hoe je vitrimeren precies maakt. Nu is het tijd voor de volgende stap: leren hoe vitrimeren zich gedragen.

De plastics zijn tegelijk keihard én makkelijk recyclebaar. Daardoor combineren deze plastics het beste van twee werelden; ze smelten net zo makkelijk als koffiebekertjes én zijn hard genoeg om gebruikt te worden als autodashboard of biljartballen. Nu is het nog lastig om hard plastic hoogwaardig te recyclen. Als je ze verhit voor omsmelting, gaan de lange polymeren in het plastic stuk en is het niet meer goed te gebruiken.

Een recyclebaar dashboard

De onderzoekers hopen dat het computermodel de industrie helpt om vitrimeren toe te passen. Begin volgend jaar start een Horizon 2020-project om vitrimeren daadwerkelijk toe te passen. Het einddoel: een recyclebaar dashboard in een Europese auto.

Lees ook:

Correctie: in een eerdere versie van dit artikel werden de plastics 'fibromeren' genoemd. Dit is onjuist en gecorrigeerd naar vitrimeren.

Bron: TU/e | Beeld: patruflo

Waterstof mogelijk winstgevender door verkoop bijproducten

De partijen willen een electrolyser van 5 megawatt bouwen. Een electrolyser gebruikt (groene) stroom om water op te splitsen in zuurstof en waterstof. Bij dit proces komt ook warmte vrij. Door alle producten van de electrolyser te verkopen, hopen de partijen eerder een businesscase voor waterstof te vinden.Verf en verwarmingVoor de warmte en zuurstof zijn al afnemers: het nabijgelegen Tronox kan het zuurstof eventueel gebruiken om titaanoxide te maken, een wit pigment voor de verfindustrie. De restwarmte kan gebruikt worden om huizen te verwarmen. AVR doet dat nu ook al met de restwarmte uit afvalverwerkingsprocessen.Lees ook: Blauwe waterstof kan CO2 Haven Rotterdam reducerenWie de waterstof moet afnemen is nog niet duidelijk. "We mikken op hoogwaardige toepassingen, omdat waterstof vrij kostbaar is", vertelt Alice Krekt, programmadirecteur bij Deltalinqs. "Veel bedrijven in het cluster hebben waterstof nodig, maar we verwachten ook nieuwe toepassingen in de toekomst bijvoorbeeld om synthetische brandstoffen te maken."Kleinere electrolyserOnderzoeksinstituut TNO helpt bij de analyse van het verdienmodel. Als blijkt dat de verkoop van andere stoffen helpt om een waterstoffabriek haalbaar te maken, kan de ontwerpfase volgend jaar beginnen. "De electrolyzer van vijf megawatt is relatief klein, maar dat maakt het project ook haalbaarder", vertelt Krekt. "En in de toekomst zijn ook kleine waterstoffabrieken nodig. "En in de toekomst zouden kleine waterstoffabrieken ingezet kunnen worden als buffer, bijvoorbeeld bij tankstations. Als je ook de bijproducten wilt verhandelen, is een kleinere productie soms ook nuttig. Anders produceer je te veel zuurstof en warmte."CO2 voor methanolTen slotte kijken de betrokken partijen of het waterstof gecombineerd kan worden met CO2 uit de afvalverwerking. Daarmee kan bijvoorbeeld methanol gemaakt worden, een nuttige chemische stof. Naast een 5 megawatt electrolyser kijkt het onderzoek ook naar een opschaling naar 100 megawatt. Dan moet natuurlijk wel blijken dat de kleinere waterstoffabriek zowel technisch als economisch haalbaar is.In Rotterdam lopen nog twee waterstofprojecten: een electrolyser van 250 megawatt, waarvan de haalbaarheid in 2022 bekend wordt, en één van een gigawatt die in 2030 af moet zijn.Bron: Deltalinqs | Beeld: SmirkDingo