UTF 719.07.23

Zusammenfassung

Im Projekt soll ein Verfahren für das chemische Recycling von HDPE (high-density polyethylen) entwickelt werden. HDPE ist ein weit verbreitetes Material, das aber chemisch inert ist. Deshalb sind für dessen chemisches Recycling in der Regel extreme Prozessbedingungen nötig. Mit Hilfe einer geeigneten Katalysator-Substanz und der richtigen Prozesswahl und -führung soll der Bedarf an Energie und Chemikalien gesenkt werden. In einem ersten Projekt (UTF 666.14.21) wurde ein Prozess zur katalytischen Dehydrierung als Vorbereitung für die Depolymerisation entwickelt. Verwendet wurden Katalysatoren auf Platinbasis. Damit konnte die die Reaktionstemperatur auf unter 250 °C gesenkt werden, was sogar noch niedriger ist als die gängigere Pyrolyse-Methode zur Behandlung von Polymerabfällen. Die so behandelten HDPE-Ketten wiesen über 1% Doppelbindungen als Reaktionsstellen für die spätere Depolymerisation auf. Im Folgeprojekt sollen nun die langkettigen Verbindungen durch Mikrowellenunterstützte Oxidation der Doppelbindungen zu funktionellen Monomeren mit Mehrwert abgebaut werden. Diese Monomere sollen anschliessend wieder repolymerisiert werden. Das Projekt wurde aufgrund des Beitragsgesuchs vom 30.09.2022 genehmigt.

Weitere Texte

Projektziele

Der Prozess der Depolymerisation und anschliessenden Re-Polymerisation ist so weit entwickelt, dass aus den während des Prozesses entstandenen Monomeren 10 g langkettige aliphatische Polyester produziert werden konnten.

Ergebnisse gemäss Vertrag

Durch die Depolymerisation mittels Mikrowellenunterstützter Oxidation konnten 10 g langkettige aliphatische Monomere gewonnen werden. Die Prozessparameter sind beschrieben. Die Bedingungen für die Re-Polymerisation der entstandenen Monomere zu langkettigen aliphatischen Polyestern sind bekannt. Angaben zur Energie-Bilanz und zu den Kosten des Prozesses sind vorhanden, Möglichkeiten zur Optimierung des Prozesses aufgezeigt. Die Aktivitäten für eine zukünftige Kommerzialisierung des Verfahrens sind beschrieben (z.B. Patentierung, mögliche Umsetzungspartner). Ein Schlussbericht mit Darstellung der Ergebnisse aus 3.1 bis 3.2 und dem weiteren Vorgehen ist redigiert und dem BAFU abgegeben. Textbausteine, Illustrationen und mindestens 3 Fotografien (genauere Angaben s. Beilage 2) für die Verwendung in öffentlichen Publikationen sind bereitgestellt und dem BAFU abgegeben. Eine Präsentation der Ergebnisse mit entsprechender Power-Point Darstellung wird am Schluss des Projektes für interessierte Personen aus dem BAFU durchgeführt.

Schlüsselwörter

chemisches Recycling, HDPE, high-density polyethylen, katalytischen Dehydrierung, Depolymerisation, langkettige aliphatische Polyester

Weiteres Vorgehen

Umsetzung und Anwendungen

Beschreibung der Resultate

Beteiligte

Wenyu Klingler

Hauptgesuchstellung

wenyu.klingler@empa.ch

Eidg. Materialprüfungs- und Forschungsanstalt (EMPA) Wenyu Klingler Überlandstrasse 129 8600 Dübendorf ZH CH

Kontaktperson

Projektdetails

Forschungsstelle: BAFU
Projektstatus: Abgeschlossen
Projekttyp: Forschungsprojekt
Startdatum: 2023-05-10
Enddatum: 2025-02-27
Bewilligte Gesamtkosten: -
Sektion: Umwelttechnologieförderung
NABS Politikbereich: Umweltschutz