Университет Лайбниц

Рециклиране на лопатките на ротора и пластмасовите отпадъци от промишлеността

Институтът по технологии за пластмаси и рециклиране към Университета „Лайбниц“ стартира изследователски проект в областта на механичното рециклиране. Целта е да се направи възможно рециклирането на армирани с влакна пластмаси от стари вятърни турбини.

Зала с техническо оборудване. — В Университета „Лайбниц“ учени работят върху нови методи за рециклиране на пластмаси.

Благоприятни за околната среда, но трудни за утилизиране: вятърните турбини имат средна експлоатационна продължителност от 20 години, след което трябва да бъдат подменени. Рециклирането на старите инсталации обаче се оказва трудно. Особено лопатките на ротора представляват проблем поради състава си от армирани с влакна пластмаси. И други отпадъци на пластмасова основа, като например капаците на багажниците на автомобилите, както и по-малки части, например от медицински и фармацевтични приложения, а също и от електрически и електронни приложения, понастоящем не могат да бъдат рециклирани или това става с големи затруднения.

Рециклиране на армирани с влакна пластмаси

Именно тук започва нов изследователски проект в IKK – Института за технологии на пластмасите и рециклирането към Университета „Лайбниц“ в Хановер (LUH), в сътрудничество с KraussMaffei Extrusion (Лаацен), който стартира на 1 юли 2023 г. Под ръководството на проф. д-р инж. Ханс-Йозеф Ендрес учените имат за цел да разработят нов метод за повторно използване на промишлени отпадъци от технически пластмасови компоненти, т.е. от влакноукрепени пластмаси и композитни материали на пластмасова основа. Министерството на науката и културата на Долна Саксония финансира проекта ReKon с около 550 000 евро; срокът на финансиране е две години.

Рециклиране в затворен цикъл

Идеята зад проекта е рециклираните пластмаси да се използват отново в промишлеността, по възможност там, откъдето произхождат (рециклиране в затворен цикъл). По този начин от капак на багажника по-късно може отново да се получи капак на багажника или поне друга автомобилна част. „Качеството на даден продукт се повишава при възможно най-висока чистота на сорта и ниска степен на замърсяване на входящия материал. Ето защо етапите на предварителна обработка – сортиране, разделяне, измиване и почистване – играят решаваща роля“, казва професор Ендрес. Предимствата, когато производителят на оригиналната част се грижи и за рециклирането, са очевидни: точният състав на пластмасата и на компонентите е известен, което значително улеснява сортирането. Освен това разстоянията са къси, като по този начин се избягват дългите превози с високи емисии на CO2. В крайна сметка бъдещите поколения компоненти ще бъдат проектирани по начин, който по-добре отговаря на изискванията за рециклиране. По този начин се намалява потреблението на ценни суровини.

Механични методи за рециклиране

В момента съществуват няколко възможности за рециклиране на пластмаси: все по-често се използват химични методи, а напоследък и методи на базата на разтворители. В IKK екипът на професор Ендрес залага на утвърдените, но все още далеч не доразвити методи за механично рециклиране. В сравнение с тях тези механични методи за рециклиране се отличават със значително по-ниска консумация на енергия и ресурси. Принципът е прост и може да се приложи и при други изходни материали, като например текстил: първо пластмасовите отпадъци се раздробяват. След това в екструдер полученият по този начин материал се стопява под високо налягане и високи температури, пречиства се и накрая се преработва в нещо като гранули. Този рециклат – фини пластмасови зърна – след това служи за основа на нови компоненти, които могат да бъдат използвани отново на друго място.

Акцент върху материали, които досега бяха трудни за рециклиране

Новият изследователски проект поставя акцент върху компоненти, при които различни пластмаси, а също и други материали, са свързани по такъв начин, че вече не могат да бъдат разделени с наличните в момента индустриални технологии за рециклиране. Става дума главно за влакнести композитни пластмаси от роторни лопатки, композитни материали от фармацевтичната промишленост, електронен отпадък, както и така наречената лека фракция от шредер от автомобилната промишленост, която въпреки високото съдържание на пластмаса понастоящем се счита за нерециклируема и обикновено се изгаря.

Увеличаване на количеството пластмасови отпадъци от промишлеността

Количествата пластмасови отпадъци в промишлеността ще продължат да нарастват в бъдеще. Така например, един нов автомобил вече съдържа повече от 300 килограма пластмаса, а ЕС, с наскоро представения регламент за излезлите от употреба превозни средства, е формулирал амбициозни квоти за рециклиране за бъдещите поколения превозни средства. Също така и при вятърните турбини се увеличава броят на инсталациите, които ще трябва да бъдат рециклирани през следващите години. Проучване на Федералната агенция по околната среда от 2022 г. предвижда, че само от роторните лопатки до 2040 г. ще се натрупат до 430 000 тона пластмаси, подсилени със стъклени влакна.