Wetenschappers hebben een veelbelovende methode ontwikkeld om plastic afval om te toveren in vliegtuigbrandstof. En dat in slechts een uurtje.

In de afgelopen decennia heeft de ophoping van plastic afval in het milieu geleid tot een heuse crisis. Voorheen ongerepte gebieden zijn vervuild geraakt met plastic. En de oceaan is koploper. Bovendien zijn kleine, minuscule stukjes plastic in de voedselketen terechtgekomen en dreigen ook onze eigen gezondheid aan te tasten. Maar onderzoekers komen nu met goed nieuws. Want zij hebben een slimme methode bedacht om al dat vervuilende plastic afval om te zetten in een nuttig goedje.

Recyclen
Ondertussen is gebleken dat plastic vrij lastig te recyclen is. “Momenteel is mechanische recycling het belangrijkste recyclingproces,” legt onderzoeker Chuhua Jia in een interview met Scientias.nl uit. “Dit verlaagt echter de economische waarde en de kwaliteit.” Dat komt met name omdat er voor een bepaald product talloze soorten kunststoffen worden gebruikt. Het is vervolgens erg lastig om die netjes van elkaar te scheiden en er weer één nieuw kunststofproduct van te maken.

Chemische Recycling
“Chemische recycling kan daarom uitkomst bieden,” vertelt Jia. “Hierbij wordt plastic omgezet in monomeren.” Chemische recycling is eigenlijk het omvormen van kunststoffen door middel van verhitting en/of chemische reacties. De monomeren of andere koolwaterstoffen die hierbij ontstaan kunnen vervolgens weer gebruikt worden voor het produceren van nieuwe polymeren, chemicaliën of brandstoffen. Maar ook hier zitten haken en ogen aan. “Het verwerkingsproces vereist hoge temperaturen en duurt ook erg lang,” aldus de onderzoeker. “Voor de recycling van HDPE-kunststof (Hoge Dichtheid Polyetheen) zijn bijvoorbeeld temperaturen van meer dan 280 graden Celsius nodig en een verwerkingstijd van 24 uur. De industrie staat er daarom niet om te springen, waardoor de toepassing ervan beperkt is. Het betekent dat we bijvoorbeeld in 2015 6,3 miljard ton plastic afval hebben geproduceerd, waarvan slechts 9 procent werd gerecycled. Het ontwikkelen van een efficiënte technologie is daarom een belangrijk punt van aandacht.”

“In 2015 hebben we 6,3 miljard ton plastic afval geproduceerd, waarvan slechts 9 procent werd gerecycled”

Vliegtuigbrandstof
En dat is precies waar de onderzoekers zich op hebben gestort. Met succes. Want in hun nieuwe studie presenteren ze nu een innovatieve en veelbelovende manier om kunststoffen om te zetten in onder andere vliegtuigbrandstof. “We hebben een katalytisch proces ontwikkeld dat HDPE op zeer efficiënte wijze en onder milde omstandigheden omzet in de ingrediënten waar weer vliegtuig- en dieselbrandstof van gemaakt kunnen worden,” zegt Jia. En dat is veelbelovend. Polyethyleen is namelijk het meest gebruikte soort plastic, en wordt verwerkt in een grote verscheidenheid aan producten. Denk aan plastic zakken, melkpakken, shampooflessen en plastic meubels. De onderzoekers waren in staat om 90 procent van het plastic binnen een uur (!) om te zetten in vliegtuigbrandstof. Ook wisten ze de temperatuur omlaag te brengen tot 220 graden Celsius, wat beduidend lager is dan de temperaturen die normaal gesproken bij het verwerkingsproces komen kijken.

Verrast
Jia is zeer verrast door het veelbelovende resultaat. “Vóór het experiment konden we alleen maar speculeren of het zou werken,” zegt hij. “Maar het resultaat is echt zo goed.” Tegelijkertijd is Jia ook realistisch. “Polyolefinen zijn slechts één lid van de hele kunststoffamilie,” zegt hij. “We worden nog steeds geconfronteerd met de uitdagingen van andere soorten plastic afval. We hebben echter goede hoop dat onze techniek ook werkt met andere soorten kunststoffen.”

Uit cijfers blijkt dat in 2015 de stortplaatsen in de Verenigde Staten zo’n 26 miljoen ton plastic herbergden. Bovendien schatten wetenschappers dat er jaarlijks zo’n 4,8 miljoen ton plastic in de oceaan verdwijnt. Als dit plastic een tweede leven kan krijgen in de vorm van brandstof, verkleint dit niet alleen de grote afvalhoop maar wordt er ook maar heel weinig van wat er geproduceerd wordt, verspild.

Betekenen de bevindingen dat we in de toekomst misschien een vliegtuig instappen aangedreven door een voormalige plastic zak? Het zou zomaar kunnen. “Ons werk is echt een grote mijlpaal,” zegt Jia. “We zijn nu van plan om onze technologie verder te verfijnen en te commercialiseren. Er is echter nog een lange weg te gaan. We weten dat er nog veel ruimte is om de prestaties van de katalysator te verbeteren. Toch denk ik dat onze methode in de toekomst een standaardtechnologie zal worden, aangezien onze studie zulke veelbelovende resultaten heeft opgeleverd.”

De nieuw ontwikkelde methode zal het hoe dan ook makkelijker én goedkoper maken om kunststoffen te hergebruiken. En dus werken de onderzoekers op dit moment aan het opschalen van het proces voor toekomstige commercialisering. Daarnaast houden ze zich ook nog met een ander interessant onderwerp bezig. “We werken tevens aan een katalytisch proces voor gemengd kunststof afval,” zegt Jia. “Hierdoor kunnen de kosten voor het sorteren van kunststoffen worden verlaagd. Het zijn dan ook beide nieuwe, kosteneffectieve technologieën die een belangrijk steentje bijdragen aan het oplossen van het wereldwijde plastic probleem.”