Leibniz Üniversitesi

Endüstriden kaynaklanan rotor kanatlarını ve plastik atıkları geri dönüştürmek

Leibniz Üniversitesi Plastik ve Geri Dönüşüm Teknolojileri Enstitüsü, mekanik geri dönüşüm konusunda bir araştırma projesi başlatıyor. Bu proje kapsamında, eski rüzgâr türbinlerinden elde edilen elyaf takviyeli plastiklerin geri dönüştürülebilir hale getirilmesi hedefleniyor.

Teknik ekipmanların bulunduğu salon. — Leibniz Üniversitesi'nde bilim insanları, plastiklerin geri dönüşümü için yeni yöntemler üzerinde araştırma yapıyor.

Çevre için iyi, ancak bertaraf edilmesi zor: Rüzgâr türbinleri ortalama 20 yıl dayanır, ardından değiştirilmeleri gerekir. Ancak eski santrallerin geri dönüşümü zor bir süreçtir. Özellikle rotor kanatları, elyaf takviyeli plastiklerden oluşan malzeme bileşimleri nedeniyle bir sorun teşkil etmektedir. Ayrıca, otomobillerin bagaj kapakları gibi diğer plastik bazlı atıklar ile sağlık ve ilaç sektörlerinden ya da elektrikli ve elektronik uygulamalardan kaynaklanan küçük parçalar da şu anda geri dönüştürülememekte ya da geri dönüşümleri oldukça zordur.

Eliyaf takviyeli plastiklerin geri dönüşümü

Bu noktada, Leibniz Hannover Üniversitesi’nin (LUH) IKK – Plastik ve Döngü Teknolojisi Enstitüsü’nde KraussMaffei Extrusion (Laatzen) ile işbirliği içinde yürütülen ve 1 Temmuz 2023 tarihinde başlatılan yeni bir araştırma projesi devreye giriyor. Prof. Dr.-Ing. Hans-Josef Endres’in liderliğinde, bilim insanları teknik plastik bileşenlerden, yani elyaf takviyeli plastiklerden ve plastik bazlı kompozit malzemelerden kaynaklanan endüstriyel atıkları yeniden kullanılabilir hale getirmek için yeni bir yöntem geliştirmek istiyorlar. Aşağı Saksonya Bilim ve Kültür Bakanlığı, ReKon projesine yaklaşık 550.000 avro ile finansman sağlıyor; destek süresi iki yıldır.

Kapalı devre geri dönüşüm

Projenin ardındaki fikir, geri dönüştürülmüş plastiklerin endüstride mümkün olduğunca geldikleri yerde yeniden kullanılmasıdır (kapalı döngü geri dönüşüm). Böylelikle bir bagaj kapağı, daha sonra tekrar bir bagaj kapağına ya da en azından başka bir otomobil parçasına dönüştürülebilir. “Bir ürünün kalitesi, hammaddenin mümkün olduğunca yüksek tür saflığı ve düşük kirlilik derecesi ile artar. Bu nedenle, ön işleme aşamaları olan ayırma, ayrıştırma, yıkama ve temizleme kritik bir rol oynar,” diyor Profesör Endres. Orijinal parçanın üreticisinin geri dönüşüm sürecini de üstlenmesi durumunda ortaya çıkan avantajlar ortadadır: Plastiğin ve parçaların tam bileşimi bilinmektedir, bu da ayırma işlemini önemli ölçüde kolaylaştırır. Ayrıca nakliye mesafeleri kısalır ve yüksek CO2 ayak izine sahip uzun nakliye yolculukları önlenir. Sonuç olarak, gelecek nesil bileşenler de bu sayede geri dönüşüme daha uygun şekilde tasarlanır. Böylece değerli hammadde tüketimi azalır.

Mekanik geri dönüşüm yöntemleri

Plastiklerin geri dönüşümünde şu anda çeşitli seçenekler bulunmaktadır: Kimyasal yöntemler giderek daha yaygın hale gelmekte olup, son zamanlarda çözücü bazlı yöntemler de kullanılmaya başlanmıştır. IKK’da Profesör Endres’in ekibi, yerleşik ancak henüz tam anlamıyla geliştirilmemiş mekanik geri dönüşüm yöntemlerine güveniyor. Karşılaştırıldığında, bu mekanik geri dönüşüm yöntemleri, enerji ve kaynak ihtiyacının belirgin şekilde daha az olmasıyla öne çıkıyor. Prensip basittir ve tekstil gibi diğer hammadde türlerinde de uygulanabilir: Plastik atıklar öncelikle parçalanır. Ardından bir ekstrüderde, bu şekilde elde edilen malzeme yüksek basınç ve yüksek sıcaklıklarla eritilir, temizlenir ve son olarak bir tür granül haline getirilir. Bu geri dönüştürülmüş malzeme – ince plastik taneleri – daha sonra başka yerlerde yeniden kullanılabilecek yeni bileşenlerin temelini oluşturur.

Şimdiye kadar geri dönüşümü zor olan malzemelere odaklanma

Yeni araştırma projesi, farklı plastiklerin ve diğer malzemelerin, mevcut endüstriyel geri dönüşüm teknolojileriyle artık ayrıştırılamayacak şekilde birleştirildiği bileşenlere odaklanmaktadır. Bu projede esas olarak rotor kanatlarından elde edilen fiber kompozit plastikler, ilaç endüstrisinden gelen malzeme kompozitleri, elektronik atıklar ve otomotiv endüstrisinden gelen, yüksek plastik içeriğine rağmen şu anda geri dönüştürülemez olarak kabul edilen ve çoğunlukla yakıt olarak kullanılan "şredder hafif fraksiyonu" ele alınmaktadır.

Sanayiden kaynaklanan plastik atıkların artışı

Sanayide plastik atık miktarları gelecekte daha da artacaktır. Örneğin, günümüzde yeni bir otomobil 300 kilogramdan fazla plastik içermektedir ve AB, kısa süre önce sunduğu Hurda Araç Yönetmeliği ile gelecek nesil araçlar için iddialı geri dönüşüm hedefleri belirlemiştir. Rüzgâr enerjisi santrallerinde de önümüzdeki yıllarda geri dönüştürülmesi gereken tesislerin sayısı artmaktadır. Federal Çevre Ajansı’nın 2022 tarihli bir araştırmasına göre, 2040 yılına kadar yalnızca rotor kanatlarından kaynaklanacak cam elyaf takviyeli plastik atık miktarının 430.000 tona ulaşacağı tahmin edilmektedir.