Fra ubrugeligt plastik til værdifuld olie

Har du nogensinde tænkt over, hvor meget (eller hvor lidt) af det affald (plastikemballage, mælkekartoner og plastikbøtter), du dagligt affaldssorterer, der rent faktisk bliver genanvendt? Når det bliver hentet af skraldebilen, bliver det kørt på anlæg til sortering og genvinding. Her bliver den gode plastik sorteret fra og sendt til genanvendelse. Resten bliver sendt til forbrænding, da den er for beskidt, blandet eller beskadiget til at kunne genanvendes.

Alene i Danmark sætter vi hvert år ild til omkring 370.000 ton plastikaffald. Det gør ifølge Miljøministeriet afbrænding af plastikaffald til en væsentlig kilde til Danmarks fossile CO2-udledning. Der er med andre ord et stort grønt potentiale, hvis man kan udvikle nye metoder til at genanvende endnu mere plastikaffald, end vi gør i dag.

Jo mere plastikaffald vi kan genanvende, jo mere kan vi også mindske behovet for plastikkens traditionelle og ikke-fornybare råmaterialer – olie og naturgas.

Derfor har en gruppe DTU-forskere, i samarbejde med RUC og en række industrielle partnere, undersøgt nye muligheder for genanvendelse af vores plastikaffald. Med forskningsprojektet RePlastic har de vist, at det er muligt at producere en værdifuld olie ud af ellers ubrugeligt plastikaffald gennem teknologien pyrolyse.

”Jeg er overrasket over, hvor stort et potentiale pyrolyse-teknologien har for de mest urene og blandede plastikfraktioner. Processen kan tage sig af det plastik, vi ellers ikke kan bruge til andet. Det giver os en mulighed for, at udtjent plastik kan komme ind i kredsløbet igen og dermed være til nytte,” siger Anders Egede Daugaard, der er lektor på DTU Kemiteknik og leder af RePlastic-projektet.

Plastik er ikke bare plastik

For at forstå Anders Egede Daugaards begejstring skal man forstå de udfordringer, der er ved at genanvende plastik, og hvordan man inddeler plastikaffald i forskellige kategorier og fraktioner. Der findes i dag utrolig mange plastiktyper med forskellige egenskaber. Tag blot et kig i dit eget brogede plastikaffald. Der finder du plastik, som er hårdt, blødt, strækbart, farvet eller gennemsigtigt.

Helt overordnet inddeles plastiskaffald i to grupper: industrielt og fra husholdninger. Industrielt plastikaffald er for det meste en mere ensartet plastik, da den ofte består af én plastiktype, hvor man kender både tilsætningsstoffer og fremstillingsproces. Modsat forholder det sig med vores husholdningsaffald, som i langt højere grad er en blanding af forskellige plastiktyper og -kvaliteter. Herefter inddeles plastikken i forskellige fraktioner, alt afhængigt af plastikkens egenskaber og kvalitet.

Da de kemiske tilsætningsstoffer varierer alt efter plastikproduktets egenskaber, skal vores plastikaffald sorteres, før det kan genanvendes mekanisk i en proces, hvor det granuleres, opvarmes og omformes til nye plastikprodukter. Man kan nemlig ikke lave ny kvalitetsplastik ud af sammenblandede plastiktyper, hvor smeltepunkter og tilsætningsstoffer ikke er ens og ofte er helt ukendte.

Med RePlastic har DTU-lektor Anders Egede Daugaard og hans team vurderet potentialerne i forskellige plastikmaterialer fra de mindst værdifulde plastikfraktioner i vores plastikaffald. Det er her, størstedelen af vores husholdningsaffald befinder sig samt industrielt plastikaffald, der allerede er blevet genanvendt seks-syv gange og derfor er for nedslidt til at kunne genanvendes mekanisk igen.

Nye muligheder med pyrolyse

RePlastic-projektet har fokuseret på at bruge pyrolyse til kemisk genanvendelse. Ved pyrolyse varmes plastikaffaldet op til høje temperaturer i en ovn fyldt med nitrogen, hvorved der sker en kemisk spaltning af plastikmaterialerne. Plastikken brænder ikke, da der ikke tilføres ilt, men der sker derimod en forgasning. Gassen kondenseres herefter til en såkaldt pyrolyseolie, der kan anvendes som tilsætning til brændsel eller nye plastikprodukter.

I laboratorierne på DTU Kemiteknik har man arbejdet med at undersøge, hvilke plastikfraktioner der potentielt kan anvendes til pyrolyse, og hvor ren plastikken skal være. Vurderingen af pyrolyseoliens renhedskrav og anvendelsesmuligheder har nemlig været et centralt omdrejningspunkt for forskningsprojektets samarbejdspartnere, da det er afgørende for, om teknologien kan kommercialiseres.

Udgangspunktet var, at det krævede et meget rent system at få en brugbar pyrolyseolie. Det vil sige, at plastikaffaldet først skal finsorteres og rengøres, inden det kommes i pyrolyseanlægget, og at pyrolyseolien efterfølgende skal destilleres og oprenses for urenheder.

RePlastic-projektets undersøgelser har vist, at det behøver man ikke nødvendigvis. Det betyder, at pyrolyseteknologien kan håndtere de urenheder, der er i vores blandede, beskidte plastikaffald.

Fra testreaktor til industrielt anlæg

Da RePlastic blev skudt i gang i januar 2020, var målet at skabe en baggrund for en teknologisk løsning, der kunne kommercialiseres inden for et par år til gavn for samfundets grønne omstilling. Bl.a. med henblik på at tiltrække investorer til projektets primære samarbejdspartner, Waste Plastic Upcycling (WPU), der har specialiseret sig i at omdanne plastikaffald til forskellige olietyper, som industrien kan anvende i produktionen af nye produkter.

Siden er det gået stærkt, for teknologien er skalerbar, og der er efterspørgsel på nye teknologier, der kan håndtere de forskellige fraktioner af vores plastikaffald. Allerede undervejs i forskningsprojektet har WPU fundet investorer, bygget et industrielt pyrolyse-anlæg og ansat medarbejdere.

”Vores oplevelse er, at der er rigtig stor interesse, både nationalt og internationalt, for robuste og økonomisk attraktive teknologier som WPU’s. Det, at plastikaffaldet ikke skal behandles før pyrolyseprocessen hos os, gør en stor forskel, både økonomisk og i forhold til vurderingen af potentielle miljøpåvirkninger og ressourceforbrug,” siger administrerende direktør i WPU Niels Bagge.

At man kan minimere ressourcekrævende finsorteringer og oprensninger med pyrolyseteknologien, giver den store potentialer for at gøre processen mere bæredygtig. Men præcis hvilken rolle pyrolyseteknologien kommer til at spille i vores affaldssystem i fremtiden, afhænger af mange ting.

”Der er ingen tvivl om, at pyrolyseteknologien giver potentiale for at genanvende noget af det mere vanskelige plastik. I fremtiden vil det ikke være enten-eller: Vi skal sikre, at der er sammenhæng mellem materialevalget i produkterne, håndteringen og forarbejdningen af affaldet i affaldssystemet og genanvendelsen til nye råmaterialer i industrien. Her kan pyrolyse af blandede plastikfraktioner spille en vigtig rolle i materialekredsløbet for plastik,” siger tidligere DTU-professor Thomas Fruergaard Astrup, som har vurderet bæredygtigheden af plastikgenanvendelsen og pyrolyseteknologien i RePlastic-projektet.