Catalytic Solvent-based Recycling of Plastic Waste

Promovendus/a: Galahad O'Rourke

Promotor(en): Prof. dr. ir. Dirk De Vos

Plastic afval is een van de grootste globale problemen van vandaag, met jaarlijks meer dan 380 miljoen ton aan productie. Plastic is overal: in verpakkingen, de bouw, en talloze dagelijkse producten. Hierdoor is er een enorme berg afval ontstaan die moeilijk te beheren is. Hoewel traditionele recycling enigszins helpt, wordt slechts een klein deel van het plastic daadwerkelijk gerecycleerd. Het grootste deel belandt op stortplaatsen of wordt verbrand, wat het milieu vervuilt, grondstoffen verspilt en broeikasgassen uitstoot. De opkomst van chemische recycling biedt nu een veelbelovende oplossing: plastic afval omzetten in grondstoffen voor nieuwe kunststoffen of industriële chemicaliën. Deze methode, "closed-loop recyclage" genoemd, kan bijdragen aan een circulaire plastic economie en een aanzienlijk verschil maken in de plastic afvalcrisis.

Dit promotieonderzoek richt zich op het ontwikkelen van geavanceerde recyclingtechnologie die chemische en oplosmiddelgebaseerde methoden gebruikt om twee bijzonder uitdagende soorten plastic afval aan te pakken. Ten eerste richt het zich op meerlagige verpakkingen, die moeilijk te recyclen zijn omdat ze uit verschillende soorten plastic bestaan die met sterke lijmen aan elkaar zijn verbonden. Door de lijmen selectief op te lossen, scheidt dit nieuwe proces de lagen, waardoor de afzonderlijke kunststoffen efficiënt gerecycled kunnen worden. Ten tweede onderzoekt het onderzoek het recyclen van PVC, een veelgebruikt plastic in de bouw. De huidige recyclagemethoden voor PVC zijn beperkt, omdat PVC vaak giftige additieven zoals lood en ftalaten bevat. Om dit probleem op te lossen, ontwikkelde de studie twee innovatieve katalytische systemen die PVC afbreken, chlooratomen verwijderen en het omzetten in veiliger, herbruikbare materialen.

In één systeem zorgt een speciale ionische vloeistof in combinatie met een rhodium-gebaseerde katalysator voor 80% dechlorering van nieuw PVC, wat een materiaal oplevert dat lijkt op polyethyleen. Het tweede systeem, dat gebruik maakt van zinkchloride en ruthenium, verwijdert alle chloor volledig uit gebruikt PVC-afval. Een unieke oplosstof werd ook ontdekt die het proces optimaliseert, wat resulteert in verbeterde recyclageprestaties.

De technologieën uit dit onderzoek bieden baanbrekende methoden om moeilijk te recyclen plastic soorten te hergebruiken, en transformeren afval zo in een waardevolle grondstof. Dit werk opent nieuwe mogelijkheden om plastic afval duurzamer te beheren en wijst ons de weg naar een toekomst waarin kunststoffen volledig gerecycled en hergebruikt kunnen worden.