Nexus Fuel – piroliza tworzyw sztucznych (odzysk monomerów)

Ostatnio dotarła do Pawła ciekawa informacja z działki recyklingu chemicznego. Mianowicie  doszło do przejęcia firmy Nexus Fuel przez Shell (znanej z produkcji paliw). Dlaczego jest to interesujące? Ponieważ firma Nexus Fuel stworzyła komercyjną instalację do depolimeryzacji tworzyw sztucznych[1]. Proces naNiedawno wspominałem o Chemcyclingu firmy BASF, który był instalacją pilotażową do depolimeryzacji – tutaj z kolei mowa już o instalacji przemysłowej. 

Czym jest piroliza?

Piroliza jest procesem polegającym na rozpadzie związków w obecności wysokiej temperatury bez udziału tlenu (gdyby był obecny tlen mówilibyśmy o zwykłym spaleniu). Historia pirolizy w kontekście węglowodorów sięga końca XVIII w., gdzie były realizowane prace w celu otrzymania gazu świetlnego (tzw. gazu miejskiego). Był to gaz otrzymywany w przeszłości do celów komunalnych i przemysłowych z różnych źródeł (np. z węgla kamiennego lub olejów). W niedługim czasie postaram się opisać szerzej to zagadnienie gdyż jest to bardzo ciekawy proces. [2]

Ostatnimi czasy pojęcie to jest niestety demonizowane w kontekście tworzyw sztucznych. Dlaczego? Ponieważ przy użyciu tego procesu przetworzyć plastik do paliwa. Należy wiedzieć, że w ten sposób bardzo trudno uzyskać paliwo, które będzie nadawało się do silników spalinowych (nie znaczy, że niemożliwe). Ze względu na istnienie tej możliwości specjaliści od GOZ podnoszą głos, że piroliza to zło. Całkowicie się z tym zgadzam, ale tylko w tym konkretnym aspekcie. 

Jakie są jej dobre strony?

Pamiętajmy jednak, że mamy kontrolę nad tym, do jakich produktów prowadzimy proces pirolizy. W tym konkretnym przypadku chodzi o wykorzystanie pirolizy do depolimeryzacji tworzyw sztucznych do monomerów, czyli podstawowego budulca, z którego powstaje plastik. Jak pisałem wcześniej, prowadzenie recyklingu tą metodą powoduje, że odzyskujemy surowiec do produkcji plastiku.

Jest to o tyle istotne, że samo otrzymanie monomerów z ropy zużywa duże ilości energii, którą dodatkowo możemy zaoszczędzić (napiszę o tym przy okazji). Co więcej, należy wiedzieć, że piroliza nie jest jedynym procesem depolimeryzacji tworzyw sztucznych. W tym celu można wykorzystać również proces m.in. procesy hydrolizy, aminolizy, czy glikolizy (w zależności od rodzaju tworzywa).

Nexus Fuel

Przechodząc do samej technologii Nexus Fuel, chciałbym przedstawić trochę faktów:

• Nexus Fuel opracowała komercyjnąinstalację do pirolizy tworzyw sztucznych, które mogą dalej posłużyć do produkcji nowego plastiku lub do produkcji paliw.
• Instalacja jest w stanie depolimeryzować tworzywa o numerach 2 (HDPE), 4 (LDPE), 5 (PP) oraz 6 (PS). Instalacja jest dedykowana do tych 4 gatunków tworzyw. Radzi sobie z zanieczyszczeniami strumienia oraz ww. tworzywami niezależnie od stopnia jego degradacji.
• Produkty depolimeryzacji można przetworzone do nowego plastiku (zamykając obieg surowca) lub ew. do wysokiej jakości paliw (ropa, benzyna, oleje ciężkie i woski). 
• Opracowana technologia cechuje się wydajnością na poziomie 50 ton/dzień.
• Ze względu na obieg zamknięty praktycznie nie emitują gazów typu CO, NOx
• Wg producenta instalacje cechują się wysokim współczynnikiem EROI (stosunkiem ilości energii zainwestowanej do uzyskanej) [4]. Tworzywa oczywiście można również spalić, więc przetwarzanie ich na paliwo miałoby sens wtedy, gdyby zaczynało go brakować. 

Przy okazji tej informacji firma Shell podaje, że jest członkiem założycielem stworzyszenia Alliance to End Plastic Waste (AEPW). Sojusz ten ma w ciągu najbliższych 5 lat ma wydać 1,5 miliarda dolarów w celu rozwiązania problemów z odpadami plastikowymi. Firma podaje, że do 2025 roku chce wykorzystywać w swoich instalacjach chemicznych aż milion ton plastiku rocznie. Stanowiłoby to ok. 0,3% wszystkich odpadów plastikowych, które rocznie są generowane[5]. 

Podsumowanie

Warto zauważyć, że pojawia się kolejna globalna firma, która inwestuje niemałe pieniądze w rozwiązanie z zakresu recyklingu chemicznego. Wiemy jakie, ale niestety nie możemy mówić ;). Pokrywa się to z naszymi sygnałami z branży, że wielu istotnych graczy pracuje nad tego typu technologiami. Jest to bardzo ważne, gdyż wg nas recykling chemiczny stanowi bardzo skuteczne rozwiązanie problemu niskiej jakości odpadów plastikowych.

Literatura

• [1] https://www.shell.com/business-customers/chemicals/media-releases/2019-media-releases/shell-uses-plastic-waste-to-produce-chemicals.html
• [2] Błaszczuk A., Piroliza węglowodorów, Wydawnictwo Naukowo-Techniczne, Warszawa 1973
• [3] Grafika pochodzi ze strony i została użyta zgodnie z licencją  Creative Commons Attribution-Share Alike 4.0 International
• [4] https://www.nexusfuels.com
• [5] https://ourworldindata.org/plastic-pollution
• Grafika główna pochodzi z następującej strony, jest autorstwa Janicki Bioenergy zgodnie z licencją Creative Commons Attribution 2.0 Generic license.