Recykling doskonały, czyli jak radzić sobie z plastikiem

0
293

Dyskusje nad przyszłością technologii recyklingu opakowań plastikowych trwają. Czy dostępne dziś metody mechaniczne zastąpione zostanę przez chemiczną obróbkę tworzyw sztucznych? Zdaniem niektórych ekspertów tak właśnie się stanie – recykling chemiczny zmierza do wyparcia mechanicznych technik odzysku tego rodzaju materiałów. Czy jednak nie za wcześnie przekreślamy stosowane z powodzeniem od lat metody mechanicznego recyklingu? A może ich koegzystencja, wzajemne uzupełnianie wynikające z ich odmiennej specyfiki jest odpowiednim sposobem maksymalizacji korzyści wynikających z ponownego wykorzystania odpadów z plastiku?

Recykling mechaniczny vs. chemiczny

Recykling mechaniczny jest wykorzystywany już od dłuższego czasu i stanowi obecnie bardziej popularną od recyklingu chemicznego formę przerobu tworzyw sztucznych. Przewiduje się jednak, że nakłady inwestycyjne na rynku europejskim związane z recyklingiem chemicznym będą szybko wzrastać. Ma to swoje uzasadnienie w potrzebie zagospodarowania dużej ilości plastikowych odpadów, która wciąż pozostaje niewykorzystana, trafiając na wysypisko albo do spalenia. Recykling mechaniczny nie radzi sobie bowiem z opakowaniami wielomateriałowymi, zanieczyszczonymi domieszkami innych polimerów oraz zmieszanym plastikowym złomem. 

Odpady poddane recyklingowi mechanicznemu muszą zostać wstępnie posortowane: PET/HDPE/LDPE/PP – wszystko podlega osobnej obróbce. Butelki, tacki, folie czy inne plastikowe produkty po segregacji i oczyszczeniu poddane zostają procesowi rozdrabnia. Powstają płatki, z których po przetopieniu na ogół tworzy się granulat lub arkusze ponownie wykorzystywane w postaci surowca do produkcji. Podczas tego procesu struktura polimeru zostaje co prawda zachowana, jednak w pewnym stopniu ulega degradacji. Z tego powodu recykling zmienia się w downcykling, czyli przetwarzanie, w wyniku którego otrzymujemy materiały gorszej jakości służące do coraz mniej wymagających zastosowań – z butelek PET po napojach powstają bluzy albo wycieraczki. Uważa się, iż sześcio, najwyżej siedmiokrotne (niektórzy mówią o maksymalnie 10-krotnym obrocie materiału, przy czym liczby mogą być różne w zależności od rodzaju tworzywa i warunków obróbki) przetworzenie danego surowca możliwe jest bez zbytniej utraty właściwości fizycznych materiału. Później tworzywo przestaje spełniać wymagane dla niego normy i standardy (np. wytrzymałość) i w końcu w ogóle nie nadaje się do przetwarzania. 

Inaczej wygląda jednak proces przetwarzania w przypadku recyklingu chemicznego. Polimery są tu rozkładane na podstawowe monomery, które ponownie służą do budowy określonych łańcuchów danego tworzywa. Proces stopniowej degradacji nie następuje, i tym właśnie różni się recykling mechaniczny od recyklingu chemicznego. Uzyskiwany jest nowy materiał, dokładnie taki sam jak surowiec dziewiczy, otrzymywany w wyniku przerobu ropy naftowej. Procesy tego typu są jednak technologicznie skomplikowane i kosztowne, stąd ich niewielki udział w przetwarzaniu odpadów plastikowych. Jednak wymogi coraz nowszych przepisów prośrodowiskowych, kurczące się zasoby i rosnące góry plastikowych śmieci będą wymuszać na producentach opracowanie coraz bardziej efektywnych technologii chemicznego recyklingu.

PET w recyklingu

Tymczasem w przypadku niektórych tworzyw sztucznych recykling mechaniczny może sprawdzać się doskonale. Przykładem jest tu popularny butelkowy PET. Obiegowa opinia mówi o możliwości jego 8-krotnego zawrócenia w procesie recyklingu mechanicznego. Później jego jakość ma obniżać się tak znacząco, że w końcu przestaje się on nadawać do jakichkolwiek zastosowań. Ta kwestia jest szczególnie istotna w przypadku najbardziej wymagających tworzyw sztucznych – surowców dla opakowań przeznaczonych do kontaktu z żywnością. Tutaj parametry plastiku podlegają najsurowszym normom. W skrócie rzecz ujmując, uważa się, iż z butelki spożywczej PET można w ostateczności zrobić dywan, lecz odwrotny proces nie jest już możliwy. Niewiele jednak mówi się o ciekawej właściwości PET-u – możliwości poprawy jego parametrów podczas procesu ponownego przetwarzania. 

Wielokrotny recykling PET-u obniża jego lepkość istotną (iv – intrinsic viscosity), parametr odzwierciedlający m.in. krystaliczność i sztywność materiału. Poziom lepkości determinuje zastosowanie polimeru: najwyższe wartości muszą posiadać opakowania wytłaczane (tacki), butelki PET może cechować nieco niższa wartość iv. W przypadku wielokrotnego recyklingu (kilka procesów cieplnych) parametr ten obniża się na tyle, że produkcja materiału ograniczona może być jedynie do postaci włókien. PET ma jednak tę właściwość, iż w procesie recyklingu wartość jego lepkości może zostać podniesiona. 

viscoSTAR

Polikondensacja w stanie stałym

Proces taki można przeprowadzić za pomocą instalacji oferowanej przez markę viscotec, jednego z członków grupy Starlinger. Mowa o viscoSTAR, reaktorze polikondensacji w stanie stałym (SSP – Solid State Polycondensation). Technologia polikondensacji w stanie stałym pozwala na przywrócenie odpowiednich właściwości recyklowanego materiału dodatkowo oczyszczając tworzywo odpowiednio do zastosowań spożywczych. Dzięki tym procesom butelki i opakowania wykonane z recyklingowanego PET-u mogą być wielokrotnie poddawane odzyskowi w niekończącej się pętli obiegu zamkniętego. Jak widać w określonych wypadkach i stosując odpowiednią technologię można nawet w ramach wielokrotnego recyklingu mechanicznego uzyskać produkt charakteryzujący się najwyższymi parametrami właściwymi dla klasy spożywczej. Tego typu technologie wpisują się w prawdziwy recykling (nie downcykling!), gdzie materiały przetwarzane być mogą w zapętleniu bez utraty ich właściwości/jakości zgodnie z postulatami Gospodarki w Obiegu Zamkniętym. 

Działania takie mogą znacząco wpływać na ograniczenie wolumenu plastiku trafiającego na wysypiska. Ale nie tylko. Ponieważ rPET jest materiałem charakteryzującym się niskim śladem węglowym, następuje tutaj równie istotna redukcja emisji CO2. O oszczędzaniu zasobów naturalnych, niniejszym jedynie wspomnimy. Opisane praktyki warte są zatem odnotowania.