Of het nu om kunststoffen, metalen of vezels gaat: ons afval is een geweldige bron voor grondstoffen en voor biobrandstoffen. Althans, als je het eruit kan halen. Nog steeds is het een uitdaging om nuttige bestanddelen uit bijvoorbeeld restafval, maar ook uit residuen uit de landbouw, papierindustrie en overblijfselen uit de waterzuivering – meestal natte afvalstromen – te halen. Terwijl er wel degelijk herbruikbare delen in zitten, belandt het grootste deel van deze afvalstromen in de verbrandingsoven.
GROTE BEDRIJVEN EN STARTUPS
Hoogleraar scheidingstechnologie prof. Boelo Schuur en hoogleraar procestechnologie prof. Sascha Kersten van de Universiteit Twente proberen daar verandering in te brengen. Ze coördineren vanuit het Institute for Sustainable Process Technology (ISPT), waar Schuur een dag per week werkt als programmadirecteur en Kersten als wetenschappelijk directeur het project ReBBloCS, een samenwerking van wetenschappers en bedrijven verbonden aan ISPT. Daaronder zijn grote ondernemingen zoals Tejin, SABIC en DOW Chemical die behoefte hebben aan grondstoffen uit gerecyclede bronnen én bedrijven, vaak kleinere start-ups, zoals BioBTX en Recell die de technologie in huis hebben om de chemische stappen te realiseren, maar dit nog niet op grote schaal kunnen. Ook de Twentse afvalverwerker Twence is aan boord. De komende vier jaar verbinden deze partijen binnen ReBBloCS hun kennis en zoeken naar manieren om reststromen die nu nog afval zijn om te zetten in grondstoffen voor de chemische industrie, in biobrandstoffen en in biobased plastics.
AFBREKEN EN OPBOUWEN ALS LEGO
Schuur vergelijkt ons afval graag met lego. “Een legomodel kun je in blokken afbreken om er weer iets nieuws van te maken”, vertelt hij. Dat wil hij ook met ons afval, in chemische zin. Schuur: “In feite worden chemische omzettingen al sinds jaar en dag gedaan in de industrie, maar die processen werken doorgaans met relatief schone maar vooral stabiele voedingsstromen. Dat is fundamenteel anders als je afval als voedingsbron inzet. De samenstelling daarvan verschilt van dag tot dag, van vuilniszak tot vuilniszak. Zelfs een relatief homogene afvalstroom zoals gesorteerd plastic afval geeft problemen. Daarin zitten vaak stoffen zoals pvc waarin chloor zit en andere plastics met brandvertragers op basis van broom. Deze stoffen kunnen zoutzuur of waterstofbromide vormen dat machines in een fabriek aantast.”
Met extra verwerkingsstappen kun je dergelijke vervuilingen verwijderen of onschadelijk maken. Zo willen de onderzoekers recycleprocessen robuuster te maken tegen een wisselende samenstelling en kwaliteit van de voedingsstroom. Je kunt hiervoor gebruik maken van bijvoorbeeld micro-organismen die stoffen omzetten via een proces dat hydrolyse heet, maar ook van chemische omzettingen bij hoge temperatuur via vergassingsprocessen of pyrolyse.
HOOGWAARDIGE PRODUCTEN
Binnen ReBBloCS onderzoeken een begin dit jaar gestarte promovendus en een nog aan te stellen postdoc aan de Universiteit Twente de scheidingsprocessen voor en na de vergassingsprocessen en pyrolyse. Hiermee willen ze verschillende chemicaliën isoleren en produceren uit een afvalstroom, waaronder grondstoffen voor hoogwaardige producten, zoals kunststoffen, lijm, verf en een sterke aramidevezel.
Naast het ontwikkelen van de technologieën willen de wetenschappers bedrijven helpen om de voor hen meest geschikte van de recycleprocessen in het project te kiezen. “Bedrijven die willen vergroenen en afvalstromen willen gebruiken weten niet altijd welke chemische processen hiervoor het meest geschikt zijn”, zegt Schuur. “Dat is afhankelijk van de samenstelling van de afvalstroom. Wij ontwikkelen samen met andere partners een tool die hen helpt om de beste recycletechnologie te kiezen.”
GARAGEDAKEN BIJ TWENCE
Eén van de partners binnen het project is de Twentse afvalverwerker Twence. Het bedrijf ‘worstelt’ met onderbrengen van de afvalstromen, waaronder biomassa-rijk en bitumineuze daken van bijvoorbeeld garages en schuren. “De biomassa is een afvalstroom waar relatief weinig koolstof in zit, de bitumineuze daken juist heel veel. Dat vergt een andere aanpak”, legt Schuur uit. Binnen ReBBloCS hebben we de koolstofarmere stromen zoals de complexe biomassa van Twence gekoppeld aan een vergassingsbedrijf dat een uitstroom maakt die veel waterstof bevat. Dan kan je er veel meer mee. Garagedaken worden nu nog verbrand. Straks gebruiken wij een pyrolyseproces waardoor je er nieuwe grondstoffen uithaalt die veel koolstof bevatten. Een grote stap vooruit.”
