Een stap op weg naar duurzame recycling

Terwijl composieten een revolutie blijven ontketenen in de industrie - van lucht- en ruimtevaart tot de automobielindustrie - blijft de cruciale vraag wat er gebeurt met deze geavanceerde materialen aan het einde van hun levensduur: Wat gebeurt er met deze geavanceerde materialen aan het einde van hun levensduur?

Met de toenemende bezorgdheid over het milieu en strengere regelgeving zijn duurzame oplossingen voor composietrecycling niet langer een optie - ze zijn een noodzaak.

Bij NPSP pakken we deze uitdaging aan met de Nabasco 80-serie, waarbij we op bio- en afval gebaseerde Bulk Moulding Compound (BMC) composieten ontwikkelen. Deze materialen bevatten biogebaseerde thermohardende harsen, natuurlijke vezels en gerecyclede vulstoffen en bieden een meer circulaire benadering van composietproductie. Thermoharders zijn polymeren die een onomkeerbare chemische reactie ondergaan (uitharden) wanneer ze worden verhit of gemengd met een verharder. Ze bieden superieure mechanische eigenschappen, UV- en vuurbestendigheid en een zeer lange levensduur. Thermoplastische polymeren hebben mindere eigenschappen, maar kunnen worden gesmolten en een aantal keren opnieuw worden gevormd zonder een permanente chemische verandering te ondergaan.

De uitdaging: Beheer van composietafval

Momenteel belandt het meeste thermohardende composietafval op stortplaatsen of wordt het verbrand - geen van beide is een duurzame oplossing voor de lange termijn. Er zijn echter vier belangrijke benaderingen voor composietrecycling:

1) Verbranding - Energieterugwinning maar resulteert in CO₂-uitstoot

2) Mechanische recycling (vermalen, malen) - Laag energieverbruik en maakt herintegratie in nieuwe producten als vulstof mogelijk

3) Chemische recycling (solvolyse, pyrolyse) - Potentieel voor materiaalterugwinning maar vaak energie- en chemicaliënintensief

4) Biologische recycling - Een veld in ontwikkeling met veelbelovend potentieel voor biologische afbraak met behulp van specifieke micro-organismen

Onze eerste aanpak: Mechanische recycling voor BMC

Bij NPSP richten we ons momenteel op mechanische recycling, ook een goede eerste stap voor chemische en biologische recycling, waarbij we BMC-producten malen en malen om ze opnieuw te gebruiken als vulstoffen in nieuwe BMC-formules. In ons laatste onderzoek in het kader van het C-Recycle project hebben we zowel verouderde (real-time en versneld verweerd) als niet-verouderde BMC's getest. Deze materialen werden versnipperd, gemalen en tot de juiste grootte gemalen en vervingen conventionele vulstoffen in nieuwe BMC-degen op 50% en 100% vervangingsniveaus.

Wat hebben we gevonden?

De voorlopige resultaten waren interessant en veelbelovend:

1) De buigsterkte nam toe met 25-30%

2) De buigspanning nam toe met 75-90%

3) De buigmodulus nam af met 35-50% (wat wijst op een grotere taaiheid)

4) De dichtheid nam af met 13-20% (wat gunstig zou kunnen zijn voor lichtgewicht toepassingen)

Deze bevindingen suggereren dat het verwerken van mechanisch gerecycled BMC in nieuwe composieten niet alleen afval van stortplaatsen wegneemt, maar ook de materiaaleigenschappen kan verbeteren, waardoor dit een levensvatbare en schaalbare oplossing is voor composietrecycling.

Wat is de volgende stap?

♻Hoe kunnen we mechanische recycling verder optimaliseren om de prestaties en verwerkbaarheid te verbeteren?

♻Kan een hybride aanpak (een combinatie van mechanische en chemische recycling) de circulariteit van composieten verbeteren?

♻Welke toepassingen kunnen het meest profiteren van gerecycled BMC met aangepaste eigenschappen?

De reis naar duurzame composietoplossingen is nog maar net begonnen en samenwerking is essentieel. Als u werkt aan composietrecycling of inzichten hebt in duurzame materiaalstrategieën, laten we dan contact opnemen!

Het onderzoek dat we doen valt binnen het C-Recycle project. Het Centre for Chemical Recycling Education and Research, is een baanbrekend project gericht op de transitie van een lineaire naar een circulaire chemische industrie in West-Noord-Brabant. Dit initiatief, gefinancierd door het Just Transition Fund (JTF), combineert innovatieve chemische recyclingtechnieken met uitgebreide onderwijs- en trainingsprogramma's om bij te dragen aan een duurzame toekomst.

Wat zijn jouw gedachten over de toekomst van composiet recycling? Geef je commentaar hieronder!