Polyester is niet voor niets een van de meest gebruikte organische kunststoffen. Het materiaal is goedkoop te produceren, licht, sterk en gemakkelijk te verwerken tot harde (thermoharder) of zachte (thermoplast) materialen.

Deze veelzijdigheid zorgt ervoor dat je de kunststof terug vindt in bijvoorbeeld menig kledingstuk, plastic fles of tapijt. De keerzijde van die populariteit is dat het materiaal ook grootschalig wordt afgedankt. Kleding slijt of raakt uit de mode, PET-flessen gebruik je eenmalig en ook tapijten liggen niet voor eeuwig in een woning.

Tot nog toe zijn verbranding of storten de enige manieren om ervan af te komen. De uitzondering hierop zijn heldere PET-flessen. Groot nadeel hiervan is dat de fossiele koolstoffen in de materialen als CO2 in de atmosfeer terechtkomen. Bovendien blijft de vraag naar de materialen groot. Hierdoor worden opnieuw fossiele grondstoffen aangesproken.

Mechanische recycling

De afvalsector investeert inmiddels steeds meer in recyclingtechnieken. Daardoor worden heldere PET-flessen sinds eind jaren ’90 grotendeels mechanisch gerecycled. Dat houdt in dat een machine de flessen tot kleine stukjes maalt. Vervolgens worden die stukjes gesmolten en gebruikt voor nieuwe flessen. Toch lukt dit mechanisch recyclen lang niet altijd. Veel van de producten zijn namelijk gekleurd met pigmenten, gecombineerd met andere materialen of vervuild tijdens het gebruik.

Gelukkig zijn hier inmiddels meerdere oplossingen voor. Zo kun je polyesters onder hoge druk en temperaturen van zo’n 400°C weer splitsen in hun oorspronkelijke basisgrondstoffen. Een nadeel van deze thermische recycling is dat het afbreken en opbouwen van de polymeerketens veel energie kost en de efficiëntie laag is.

Chemische recycling

Inmiddels onderzoeken steeds meer partijen het zogenoemde chemisch recyclen. Door polymeren chemisch af te breken, heb je minder energie nodig. De technische scale-up CuRe Technology ontwikkelde een veelbelovende technologie die dit principe toepast.

Chief Technology Officer Marco Brons legt uit hoe hij een groot deel van de polyester afvalberg kan verkleinen. “Polyester is opgebouwd uit zuren en alcoholverbindingen zoals glycol. Datzelfde glycol gebruiken we om de polyesters te depolymeriseren. We mengen het glycol met de afvalstroom en warmen dit mengsel op tot 280 °C. Bij deze temperatuur vallen de lange ketens uiteen in oligomeren met 5 tot 10 monomeren. Het glycol kunnen we weer hergebruiken in de volgende batch.

We hebben dus lagere temperaturen nodig terwijl we langere polymeerketens overhouden. Dat is dubbele winst, omdat we met minder energie weer nieuwe polyester kunnen maken. Ons proces is overigens volledig elektrisch. Dus onze eigen CO2-voetafdruk, mits we duurzame energie inzetten, is ook nihil. Daarmee is het een mooie alternatieve methode als mechanisch recyclen niet mogelijk is.

Wat na de depolymerisatie overblijft, is een dunne vloeibare massa die we kunnen zuiveren met membranen en ontkleuren via een actief koolbed. Testen toonden aan dat we zelfs vluchtige organische stoffen zoals aromaten kunnen afscheiden. Uiteindelijk bouwen we de ketens weer op en kunnen we dezelfde kwaliteit polyestergranulaat leveren als de fossiele bedrijven. Dus ook geschikt voor de voedingsmiddelenindustrie.”

Opschaling

Brons vervolgt: “Inmiddels staat er een werkende proeffabriek op het terrein van Getec in Emmen die van zondag tot vrijdag continu draait. Nu produceren we nog 30 kg per uur. Binnenkort hopen we de investeringsbeslissing te nemen voor een installatie die 100 keer meer kan verwerken. Een productie van 3000 kg per uur klinkt misschien veel, maar 1 van onze potentiële afnemers heeft al 3 miljoen ton per jaar nodig. Onze wens is om uiteindelijk tientallen van dit soort installaties decentraal te plaatsen, dicht bij de producenten van bijvoorbeeld polyesterkleding of PET-flessen.”

Financiering

CuRe kreeg onlangs een financiële injectie van Coca-Cola Europacific Partners. Dat bedrijf is zeer geïnteresseerd in de chemische recycling van PET-flessen. Bovendien steunt de Rijksoverheid de innovatieve technologie via de Demonstratie Energie- en Klimaatinnovatie (DEI+) subsidie. Brons: “De CO2-voetafdruk van fossiele polyester is 2,2 kg CO2 per kg geproduceerde polyester. Wij kunnen dat terugbrengen naar 0,4 kg. Daarmee helpen we bedrijven met het terugbrengen van hun eigen voetafdruk (scope 1) maar ook die van hun klanten (scope3). “We zijn blij dat er al partijen zijn die ons willen helpen met de laatste stappen naar een commercieel verkrijgbare installatie die de polyester-cirkel sluit.”