Het wereldwijde plasticafval is tussen 2000 en 2019 meer dan verdubbeld tot 353 miljoen ton, volgens de Organisatie voor Economische Samenwerking en Ontwikkeling (OESO). Maar in 2019 werd slechts 9% gerecycled, terwijl 19% werd verbrand, 50% werd gestort en 22% naar het milieu lekte.
Modellering door de OESO suggereert dat de wereldwijde plasticconsumptie tegen 2060 bijna zou kunnen verdrievoudigen tot 1.231 miljoen ton als we doorgaan zoals we zijn. Het rapport 'Global Plastics Outlook: Policy Scenarios to 2060' zegt: "Plasticvervuiling is een van de grote milieu-uitdagingen van de 21e eeuw en veroorzaakt brede schade aan ecosystemen en de menselijke gezondheid, terwijl de fossiele brandstofoorsprong van de meeste geproduceerde kunststoffen implicaties heeft voor de klimaatverandering."
De omvang van het probleem is zodanig dat de leden van de Verenigde Naties zijn overeengekomen om een juridisch bindende wereldwijde overeenkomst te ontwikkelen om plasticvervuiling tegen 2024 aan te pakken.
Uitdaging of kans?
Het is duidelijk dat we oplossingen moeten vinden die plastic afval en de hoeveelheden die worden gestort, verbrand en verkeerd beheerd vanwege hun impact op het milieu verminderen. Tegelijkertijd is er ook een noodzaak om ons gebruik van fossiele brandstoffen te verminderen, om de uitstoot en de daaruit voortvloeiende opwarming van de aarde te verminderen.
Dus in plaats van plastic afval te zien als een wereldwijde uitdaging, zou het innovatieve commerciële kansen kunnen bieden? En is er een manier waarop ons afval kan worden omgezet in iets van zakelijke en ecologische waarde? Dit zijn de vragen die innovators en wetenschappers over de hele wereld actief proberen te beantwoorden.
Plastic-naar-waterstof technologie
Een opwindend innovatiegebied is het produceren van waterstof uit plastic afval dat momenteel niet recyclebaar is. Dit kan worden gedaan met behulp van geavanceerde thermochemische processen, zoals vergassing en pyrolyse.
In eenvoudige bewoordingen gebruiken deze processen hoge temperaturen om de chemische structuur van de kunststoffen af te breken in basischemicaliën, waardoor waterstof en andere chemicaliën en brandstoffen - zoals vloeibare brandstoffen vergelijkbaar met diesel[MK3] [AL4] - te extraheren. De output van deze thermochemische processen zal afhangen van verschillende factoren, zoals de inputs, temperatuur, specifieke technologie en processen die worden gebruikt, evenals het algehele ontwerp van de installatie.
Dit staat nog in de kinderschoenen, maar er zijn al plannen om deze oplossingen te commercialiseren. In het Verenigd Koninkrijk ontwikkelt Powerhouse Energy Group bijvoorbeeld een volledige commerciële fabriek voor kunststofafval naar waterstof op basis van zijn Distributed Modular Generation (DMG) -technologie op de Protos-site in de buurt van Chester. Volgens het bedrijf is de geproduceerde waterstof 99,999% zuiver en kan deze worden gebruikt in alle brandstofceltechnologieën en voor directe verwarming of industriële doeleinden. Powerhouse heeft ook overeenkomsten getekend voor projecten in Polen en Ierland.
In Japan onderzoeken Iwatani, Toyota Tsusho en JGC Holdings koolstofarme waterstofproductie met behulp van afvalplasticvergassingsfaciliteiten in het havengebied van Nagoya, met als doel de waterstofproductie halverwege de jaren 2020 te starten, indien mogelijk. Ze verklaarden dat het gebruik van afvalplastic een "stabiele en goedkope levering van waterstof mogelijk zou maken om ons dichter bij een koolstofneutrale samenleving te brengen".
Opgemerkt moet worden dat thermochemische processen anders zijn - en als complementair worden beschouwd - mechanische recycling, de traditionele methode om kunststoffen te recyclen. Mechanische recycling verandert de chemische structuur van het materiaal niet significant en vereist een grondstof met één polymeer die wordt gewassen, gegranuleerd en opnieuw geëxtrudeerd om pellets klaar te maken voor vormtoepassingen.
Lopend onderzoek
Interesse in het potentieel van waterstof uit kunststofafval betekent dat onderzoek en ontwikkeling naar oplossingen aan de gang is. Voorbeelden hiervan zijn:
- Werk van onderzoekers van de Universiteit van Cambridge in het Verenigd Koninkrijk die hebben gekeken naar polymeerfotoreforming - waarbij plastic wordt gemengd met chemicaliën en wordt blootgesteld aan zonlicht om waterstof te genereren.
- Academici van de universiteiten van Oxford en Cardiff in het Verenigd Koninkrijk werken samen met CarbonMeta Research om microgolfkatalysetechnologie te commercialiseren die is ontwikkeld aan de Universiteit van Oxford, die plastic afval mengt met een ijzerpoederkatalysator om waterstof te produceren.
- In de VS gebruikt een team van universiteits- en legeronderzoekers plasmatechnologie, die kan worden aangedreven door wind- en zonne-energie, om plastic afval af te breken in zijn chemische componenten.
Voordelen en toepassingen
Het gebruik van modulaire systemen die worden voorgesteld voor plastic-naar-waterstoffabrieken, betekent dat ze kleinschalig kunnen zijn, lokaal plastic afval kunnen opnemen en voldoen aan lokale brandstofvereisten - of indien nodig kunnen worden opgeschaald.
Waterstof wordt beschouwd als een brandstof van de toekomst - een brandstof die ons kan helpen koolstofvrij te maken, de energiezekerheid te versterken en de luchtkwaliteit te verbeteren. Er is erkenning dat we technologieën moeten opschalen en de kosten moeten verlagen voor waterstof om op grote schaal in meer sectoren te worden gebruikt.
Het kan worden omgezet in elektriciteit en methaan om huizen van stroom te voorzien en de industrie te voeden, en in brandstoffen voor auto's, vrachtwagens, schepen en vliegtuigen. Zoals het Internationaal Energieagentschap (IEA) uitlegt: "Het is licht, op te slaan, energiedicht en produceert geen directe uitstoot van verontreinigende stoffen of broeikasgassen. Maar om waterstof een belangrijke bijdrage te laten leveren aan de overgang naar schone energie, moet het worden toegepast in sectoren waar het bijna volledig afwezig is, zoals transport, gebouwen en energieopwekking."
In het vervoer, een sector die actief probeert koolstofvrij te worden door meer gebruik te maken van technologie, verbeterde efficiëntie en koolstofarme brandstoffen, heeft waterstof het potentieel om de emissies in zware toepassingen zoals langeafstandstrucks, treinen en schepen aanzienlijk te verminderen.
AMCS is op een missie om transportaanbieders te helpen de kansen te grijpen met decarbonisatie, door gebruik te maken van innovatieve technologie die de efficiëntie van het voertuiggebruik verbetert - u kunt hier meer informatie vinden.
Gevolgen voor de afval- en recyclingindustrie
De ontwikkeling van kunststof-naar-waterstoftechnologie zal afval van stortplaatsen en verbranding afleiden en grondstoffen leveren voor een schone brandstof, waar vraag naar is. Volgens het IEA bereikte de vraag naar waterstof wereldwijd 94 miljoen ton in 2021 en zal deze in 2030 115 miljoen ton bedragen. Om netto nul te bereiken, voorspelt het IEA dat de vraag naar waterstof in 2050 530 miljoen ton zal bedragen.
Bedrijven die nieuwe technologieën willen integreren en duurzamere activiteiten willen ontwikkelen, kunnen hier meer te weten komen over hoe AMCS kan helpen de efficiëntie te verhogen en de productiviteit te verhogen.
Conclusie
Waterstof wordt gezien als een belangrijk onderdeel in de transitie naar schone energie. Het produceren van waterstof uit voorheen beschouwd als niet-recyclebaar afval is daarom een opwindend vooruitzicht voor zowel de afval- als de energiesector.
Stel je een wereld voor waarin er geen onrecyclebaar plastic afval meer is. In plaats daarvan is dit 'afval' gewoon een grondstof om schone brandstof voor onze voertuigen of huizen te creëren. We staan nog maar aan het begin van de reis van plastic afval naar waterstof , maar de weg die voor ons ligt, belooft een schonere en duurzamere toekomst.
Lees hier meer over hoe AMCS afval- en recyclingbedrijven kan helpen zich aan te passen aan deze nieuwe ontwikkelingen met zijn Enterprise Management-systeem en over al zijn oplossingen.
Onze Enterprise Management-software zal uw activiteiten optimaliseren voor groei met verhoogde efficiëntie en verbeterde winst.
Vul dit formulier in en wij nemen zo snel mogelijk contact met u op!