Enhancing spectroscopic systems for characterisation and sorting of metals and plastics in the context of a circular economy

Promovendus/a: Simon Van den Eynde

Promotor(en): Prof. dr. Jef Peeters, Prof. dr. Isiah Zaplana Agut

Recycleren is een van de circulaire strategieën die onze maatschappij en levenswijze duurzamer moeten maken. Metalen en kunststoffen recycleren, in het bijzonder van auto’s en elektronische producten, is echter geen eenvoudige taak. Gelijkaardige eigenschappen bekomen voor gerecycleerde materialen als voor materialen die voor het eerst gebruikt worden vereist een uitgebreide sortering van het verzamelde afval. Dit doctoraat onderzoekt hoe spectroscopische technieken gebruikt kunnen worden in nieuwe sorteertoepassingen en karakterisatie-procedures om hogere kwaliteiten van gerecycleerde metalen en kunststoffen te bereiken.

Spectroscopie is de studie van straling uitgezonden door materie. Infrarood, x-stralen en lasers kunnen gebruikt worden om ons iets te vertellen over de samenstelling van een materiaal. Deze technieken zijn op een fundamenteel niveau al grondig bestudeerd, maar de toepassing ervan in het domein van recyclage is bemoeilijkt door verschillende uitdagingen. Dit doctoraat heeft tot doel het gebruik van deze technieken in dit domein te versnellen door bij te dragen aan verschillende oplossingen.

Dit doctoraat focust eerst op metalen en aluminium in het bijzonder. De redenen worden verduidelijkt waarom de huidige aanpak voor de sortering en recyclage van aluminium niet duurzaam is. Daarna wordt het werk gepresenteerd rond het gebruik van spectroscopie om de scheiding van verschillende aluminiumlegeringen mogelijk te maken. Aluminiumschroot sorteren op legeringsniveau verbeterd de recycleerbaarheid. Verschillende methodes werden ontwikkeld om dit doel mogelijk te maken.

Om het prestatievermogen van sorteer- en recyclageprocessen voor kunststoffen te verbeteren is daarna een geautomatiseerd systeem ontwikkeld om fracties van kunststofafval spectroscopisch te karakteriseren. Met zulk systeem kunnen de samenstelling van de onderzochte fracties en het prestatievermogen van de gebruikte sorteerprocessen geëvalueerd worden.

Tenslotte werd een strategie ontwikkeld gebaseerd op de intelligente groepering van afgedankte producten aan de start van het sorteerproces, voorafgaand aan het vermalen, en de toepassing van effectieve sorteerprocessen, inclusief spectroscopische technieken, om gerecycleerde kunststoffen van hoge kwaliteit te produceren.