Zrównoważony rozwój: Nowe podejście do recyklingu plastiku

Zrównoważony rozwój: Nowe podejście do recyklingu plastiku

02 lut 2022

Już od dłuższego czasu producenci samochodów wykorzystują poddane recyklingowi odpady PET, w tym odpady pochodzące z butelek, do produkcji pokrowców na siedzenia lub elementów wnętrza pojazdu. Możliwości zastosowania tych odpadów są jednak ograniczone, ponieważ zarówno wysoko wytrzymałe części pojazdów, jak i te odpowiedzialne za bezpieczeństwo wciąż muszą być wytwarzane z użyciem oleju mineralnego.


Wysoce wyspecjalizowany plastik odgrywał od lat ważną rolę w produkcji samochodów. W trosce o zrównoważony rozwój, producenci wykorzystują materiały pochodzące z recyklingu w wielu przypadkach – przynajmniej w sytuacji, kiedy nie stanowi to problemu przy produkcji danego komponentu. Nacisk położony jest na butelki na napoje wykonane z politereftalanu etylenu (PET). 

W kompaktowym modelu samochodu Adam, Opel zastosował poddane recyklingowi odpady PET do wykonania uchwytów do zderzaków i obudowy reflektorów. W modelach BMW i3 oraz BMW i8 lub w nowej, elektrycznej wersji Fiata 500, niektóre poszycia foteli wykonane są z plastikowych gwintów pozyskanych z pociętych i przetopionych butelek. Ford, Mazda, Volvo i inni producenci pojazdów także wykorzystują poddane recyclingowi odpady PET do wykonania poszczególnych części i materiału izolacyjnego wnętrza pojazdu lub komponentów, które nie są krytyczne z punktu widzenia mechaniki np. tworzywowe osłony bloku silnika.

Mimo to, możliwości zastosowania plastiku pochodzącego z recyklingu do budowy pojazdów szybko osiągają swoje granice – są nimi mianowicie te części pojazdu, które muszą spełnić wyższe standardy pod względem stabilności, wytrzymałości termicznej i bezpieczeństwa. Materiały pochodzące z recyklingu charakteryzują się (nie dającym się uniknąć) wyższym stopniem dyspersji surowca, która może prowadzić do niższych parametrów jakości, wytrzymałości cieplnej oraz mniejszej odporności. Z tego powodu elementy nadwozia, pokrowce poduszek powietrznych i inne części, narażone na duże obciążenia lub kluczowe pod względem bezpieczeństwa, są nadal produkowane z wykorzystaniem oleju mineralnego.

Kolejne wyzwanie powstaje podczas procesu recyklingu. Konieczne jest bowiem wykorzystanie materiałów wyjściowych, które powinny być tak czyste, jak tylko to możliwe. Dlatego właśnie producenci lubią wykorzystywać butelki PET. Z drugiej strony, podczas demontażu samochodu na koniec jego eksploatacji powstają zróżnicowanego odpady plastiku, których nie można poddać recyklingowi z wykorzystaniem znanych metod mechaniczno-termicznych.



Pilotażowy projekt recyklingu chemicznego


To punkt wyjścia dla pilotażowego projektu, zainicjowanego jesienią 2020, w którym Think Tank Strategii Zasobów Przemysłowych przy Instytucie Technologii w Karlsruhe (KIT) podjął współpracę z firmą Audi. W ramach projektu prowadzony jest chemiczny recykling, którego celem jest ponowne wprowadzenie plastikowych mieszanek do cyklu oszczędzającego zasoby naturalne. 

„Do tej pory recycling plastiku pochodzącego z branży automotive nie był możliwy dla wielu komponentów. Z tego właśnie powodu zapoczątkowaliśmy tej projekt z Audi,” komentuje Profesor Dieter Stapf, Szef  „Institute of Technical Chemistry” w KIT. „Jeśli chcemy zamknąć te cykle, musimy opracować odpowiednie procesy, aby to osiągnąć”. Recykling chemiczny umożliwia przekształcenie niejednorodnych odpadów z tworzyw sztucznych w produkty o pierwotnej jakości. W związku z tym stanowi kluczowe ogniwo w kompleksowym procesie recyklingu plastiku. „Zamknięte obiegi surowca, takie jak ten, pomagają oszczędzać cenne zasoby, ponieważ wykorzystują mniej surowca źródłowego. To z kolei pomaga oszczędzić energię i koszty – i ma pozytywny wpływ na środowisko,” podkreśla dr Rebekka Volk  z „Institute of Industrial Management” i „Industrial Production” przy KIT.


W procesie recyklingu chemicznego bezużyteczne plastikowe elementy (np. zbiorniki paliwa, kołpaki samochodowe czy filtry ochronne chłodnicy), są przetwarzane w tzw. olej pirolityczny na skutek pirolizy, tzn. termo-chemicznego wyniku konwersji. Olej ten służy jako surowiec do produkcji nowego plastiku, będąc jednocześnie substytutem oleju mineralnego.

2020 104 KIT Und Audi Arbeiten An Recycling Methode Fuer Automobile Kunststoffe 002 Web 1 KIT oraz Audi wykorzystując olej piroliczny, uzyskany z niejednorodnego odpadu, chcą umożliwić recykling tworzyw konstrukcyjnych w przemyśle samochodowym. Zdjęcie: Markus Breig, KIT


Ta metoda może odegrać ważną rolę w recyklingu pojazdów wycofanych z eksploatacji


Audi to jeden z pierwszych producentów samochodów, którzy testują tę metodę recyklingu w projekcie pilotażowym. W projekcie tym, partnerzy Audi i Think Thank instytutu KIT testują wykonalność techniczną recyklingu chemicznego i oceniają ten proces pod kątem wydajności i wpływu na środowisko. „Jeśli plastikowe komponenty będą mogły być produkowane bez spadku ich jakości z oleju pirolicznego, możliwe będzie znaczące zwiększenie proporcji tych części samochodowych, które powstają w zrównoważony sposób. W długiej perspektywie czasu, proces ten może także pełnić ważną rolę w recyklingu pojazdów wycofanych z eksploatacji,” przekonuje Marco Philippi, Szef of Strategii Zamówień w Audi.

“To podejście brzmi obiecująco,” potwierdza Karsten Zech, Szef Laboratorium DEKRA ds. Technologii Materiałów i Analizy Błędu w Saarbrücken, gdzie DEKRA przeprowadza testy i analizę mechaniczno-technologiczną dla szerokiej gamy materiałów, również tworzyw sztucznych. Współpracując z wieloma branżami, od producentów instalacji sanitarnych i grzewczych po wytwórców sprzętu sportowego i inżynierię motoryzacyjną, Karsten Zech i jego zespół przeprowadzają np. testy wytrzymałości na zużycie i obciążenie oraz sztucznie postarzają materiały w komorze UV. Typowe są także testy szczelności przewodów i złączy w inżynierii motoryzacyjnej.

„Sedno naszych badań często leży w tym, jak materiały zmieniają się z czasem lub pod wypływem określonych obciążeń, które potencjalnie prowadzą do usterki”. Nowy materiał pochodzący z recyklingu chemicznego także będzie musiał przejść takie testy wytrzymałości i starzenia. „Do tej pory nie mieliśmy takiego materiału w laboratorium,” stwierdza Karsten Zech. „Jestem jednak bardzo podekscytowany myślą o tym, kiedy pierwszy raz taki element do nas trafi”.

 
Autor: Hannes Rügheimer
 

 

Kontakt dla mediów

Rzecznik Prasowy DEKRA Certification Sp. z o.o.
@ rzecznik.pl@dekra.com

Newsletter

Najnowsze informacje wprost do Twojej skrzynki e-mail...