Πολυουρεθάνη: Πρωτοβουλία για τη χημική ανακύκλωση των αποβλήτων

95

Το “FOAM2FOAM: Κυκλική οικονομία αφρών πολυουρεθάνης μέσω χημικής ανακύκλωσης” είναι ένα έργο της Βρετανίας που στόχο έχει την εφαρμογή της έννοιας της κυκλικής οικονομίας στον κύκλο ζωής της πολυουρεθάνης (PU) ενσωματώνοντας μια βιώσιμη διαδικασία χημικής ανακύκλωσης για την απόκτηση νέων, υψηλής ποιότητας προϊόντων (πράσινες πολυόλες) που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την κατασκευή νέων εξαρτημάτων με βάση την πολυουρεθάνη.

Τα απόβλητα πολυουρεθάνης έχουν ποικιλία προελεύσεων, δεδομένου ότι το υλικό αυτό είναι σήμερα ένα από τα πιο ευπροσάρμοστα πολυμερή λόγω των αμέτρητων μορφών που μπορεί να πάρει. Οι μορφές ποικίλλουν από άκαμπτους ή εύκαμπτους ελαφρούς αφρούς έως ανθεκτικά, άκαμπτα και ισχυρά ελαστομερή. Λόγω της μεγάλης ποικιλίας εφαρμογών της PU, τα απόβλητα παράγονται από διάφορους κλάδους, όπως κατασκευές και κατεδαφίσεις, οχήματα στο τέλος του κύκλου ζωής τους και ηλεκτρικές και ηλεκτρονικές συσκευές.

Αυτό το έργο επικεντρώνεται σε τρεις κύριες ροές αποβλήτων: μια μετά την κατανάλωση από μόνωση ψυγείου (ΑΗΗΕ), μία από τη βιομηχανία επίπλων (εύκαμπτος αφρός από στρώματα) και μία μετα-βιομηχανική ροή για πλαστικά εξαρτήματα που έχουν απορριφθεί κατά τη διάρκεια της διαδικασία κατασκευής (θραύσματα, ελαττωματικά εξαρτήματα κ.λπ.).

Η απόκτηση πράσινων πολυολών και πράσινης πολυουρεθάνης (οικολογικά) συνεπάγεται τη μετατροπή της τρέχουσας ανακύκλωσης χαμηλής αξίας (downcycling) σε ανακύκλωση υψηλής αξίας (upcycling)

Αυτή τη στιγμή, τα απόβλητα PU υπόκεινται σε μηχανική ανακύκλωση, η οποία περιλαμβάνει τη μείωσή τους σε pellets ή σκόνη για επακόλουθη χρήση ως πληρωτικό ή πρόσθετο σε άλλα προϊόντα. Αυτή η επεξεργασία, ωστόσο, έχει ως αποτέλεσμα υλικά μικρής αξίας. Εξαιτίας αυτού, τα τρέχοντα ποσοστά ανακύκλωσης είναι πολύ χαμηλά, περίπου στο 10%, με την πλειονότητα των προϊόντων να καταλήγει σε χώρους υγειονομικής ταφής. Για το λόγο αυτό, το έργο FOAM2FOAM” σκοπεύει να εξετάσει τη βιωσιμότητα της χημικής ανακύκλωσης μέσω της γλυκόλυσης, η οποία συνίσταται σε χημικό αποπολυμερισμό με διάσπαση των πολυμερών αλυσίδων με χημικούς παράγοντες υπό συγκεκριμένες, ελεγχόμενες συνθήκες αντίδρασης. Αυτή η διαδικασία χρησιμοποιείται για την απόκτηση νέων, υψηλής ποιότητας πολυολών που μπορούν να χρησιμοποιηθούν εκ νέου για την κατασκευή πολυουρεθάνης. Ανάλογα με την πολυόλη που λαμβάνεται, μπορούν να κατασκευαστούν διαφορετικά είδη εξαρτημάτων (άκαμπτα, εύκαμπτα ή αφρώδη).

Προκλήσεις και καινοτόμες πτυχές της χημικής ανακύκλωσης της πολυουρεθάνης

Εδώ και πάνω από μία δεκαετία σημειώνεται συνεχής πρόοδος στην ανάπτυξη νέων τεχνολογιών για την ανακύκλωση αποβλήτων πολυουρεθάνης. Τα τελευταία χρόνια, έχει γίνει ένα πιο πιεστικό ζήτημα και θέμα προτεραιότητας για διάφορους λόγους, όπως το κλείσιμο χώρων υγειονομικής ταφής, η υψηλή τιμή των βασικών υλών, οι όλο και πιο αυστηροί νόμοι και η μεγαλύτερη κοινωνική ευαισθητοποίηση για την αειφόρο ανάπτυξη και την κυκλική οικονομία. Ορισμένες πρωτοβουλίες επιδιώκουν την εφαρμογή διαδικασιών χημικής ανακύκλωσης για τα απόβλητα PU στη βιομηχανία. Ωστόσο, αυτές οι πρωτοβουλίες αφορούν καθαρά απόβλητα, καθώς επικεντρώνονται κυρίως στα μεταβιομηχανικά απόβλητα, όπως τα απόβλητα που παράγονται στις κατασκευαστικές διαδικασίες. Ωστόσο, τα περισσότερα μετακαταναλωτικά απόβλητα είναι μολυσμένα με άλλες ενώσεις και μπορεί να είναι επικίνδυνα ή ασύμβατα με μεταγενέστερες διεργασίες επεξεργασίας και επαναχρησιμοποίησης, περιορίζοντας έτσι την ποσότητα τέτοιων αποβλήτων που υποβάλλονται σε επεξεργασία μέσω διαλυτόλυσης.

Η απόκτηση πράσινων πολυολών και πράσινης πολυουρεθάνης (οικολογικά) συνεπάγεται τη μετατροπή της τρέχουσας ανακύκλωσης χαμηλής αξίας (downcycling) σε ανακύκλωση υψηλής αξίας (upcycling).

Προς το παρόν, η χημική ανακύκλωση της πολυουρεθάνης δεν είναι μια διαδεδομένη πρακτική και δεν είναι οικονομικά βιώσιμη, ειδικά σε εγκαταστάσεις με ικανότητα επεξεργασίας άνω των 8.000 τόνων ετησίως. Για την επίλυση αυτού του προβλήματος, στόχος του έργου FOAM2FOAM είναι η κατασκευή αρθρωτών εγκαταστάσεων χωρητικότητας 2.000 τόνων ετησίως και η σύνδεση πολλών μονάδων μεταξύ τους.