Kaliforniens verrückte Nüsse über Plastikrecycling

- Sep 21, 2018-

In den Tagen vor der Schiefergasförderung wurden im ganzen Bundesstaat Kalifornien zahlreiche torrefaction-Einheiten für die Umwandlung von Biomasse in Biokohle eingesetzt. Einige wurden auf Pritschenwagen montiert und in Waldgebiete gefahren, wo sie die Biomasse in Biokraftstoff-Chips umwandelten. Torrefaction ist ein thermischer Prozess, bei dem Biomasse ohne Luft und Sauerstoff auf 200 bis 300 ° C erhitzt wird, milde Pyrolyse und Trocknung durchläuft.

Bis 2018 geht es schnell voran, und Erdgas ist zum kostengünstigen, sauberen Brennstoff der Wahl geworden, und die Bio-Kohleindustrie ist zusammen mit all diesen torrefaction-Einheiten so gut wie verschwunden.

Diese torrefaction-Geräte waren im Wesentlichen versiegelte Extruder, die die Biomasse erhitzten und ein teerähnliches Kondensat entfernten, das dann als Brennstoff zum autarken Betrieb der Einheit verwendet werden konnte. "Wir hätten die überflüssige Ausrüstung für die Rückbildung von Mandel- und Walnussschalen gerne als Kunststofffüller übernommen", beklagt Bill Orts, Forschungsleiter bei Bioproducts, Western Regional Research Center (Albany, CA) des US-Landwirtschaftsministeriums . Dies ist insbesondere der Fall, seit China entschieden hat, dass es nicht mehr die Müllhalde für den Plastikmüll der Welt sein wird. Länder wie die USA, Großbritannien, Japan und Australien kämpfen jetzt unter einem Berg gesammelter Kunststoffe. Nirgendwo kann man hingehen - diese Länder haben keine Infrastruktur für die stoffliche Verwertung sowie die Endverbrauchermärkte. Wie zuvor von PlasticsToday berichtet wurde , leitet Orts ein Projekt, bei dem Nussschalen als funktionelle Füllstoffe für Kunststoffverbunde verwendet werden.

Das anfängliche Forschungsziel von Orts war, diese inerten Füllstoffe zu verwenden, um die Dichte des resultierenden Kunststoffkomposits zu reduzieren. Kryo-gemahlene, torrefizierte Mandelschalen, typischerweise mit einer Teilchengröße von 150 um, haben eine geringere Dichte als Polyethylen und Polypropylen (PP)

Orts sagt, dass sie auch bei Spritzgusspaletten aus PE / PP-PCR-Gemisch erfolgreich waren. "Dies könnte in der Tat die erste kommerzielle Anwendung sein, die wir mit Nussschalen-modifiziertem Kunststoff sehen."

Das Western Regional Research Center betreibt derzeit eine Torrefaction-Einheit, mit der 50 bis 100 kg-Chargen hergestellt werden können, die jedoch nur einen kleineren Prozessor für Stunden in Anspruch nehmen würde, räumt Orts ein. „Wir haben für eine dedizierte Einheit im kommerziellen Maßstab, die Tonnen pro Stunde verarbeiten kann, über eine Million Dollar notiert, was sich jedoch als untragbar anhört. Die optimale Lösung könnte darin bestehen, einen Extruder zu überholen und eine Kondensatoreinheit mit einem Budget von mehreren hunderttausend Dollar hinzuzufügen. “Die Kondensatoreinheit bedeutet, dass die Betriebskosten des Extruders nahe null sind, obwohl die Ausbeute etwas darunter leidet.

Orts ist zuversichtlich, kommerzielle Mengen Nussschalen für etwa 25 USD / Tonne beschaffen zu können. Sobald die Versorgungskapazität vorhanden ist, könnten Endbenutzer die Verwendung von Nussschalen als Füllstoffe gemäß Ortsangaben in Betracht ziehen. Neben Mandel- und Walnussschalen können auch Pistazien- und Sorghum-Biomasse als Füllstoff verwendet werden. Biologisch abbaubare Harze wie PLA und PHA können auch als Matrixmaterialien verwendet werden.

Torrefied-Walnussschalen funktionieren am besten mit PP-Recyclat nach dem Konsumieren, bei dem der HDT bei einer Beladung von 10% von 127 ° C auf 135 ° C erhöht werden kann, bei kleineren Partikelgrößen sogar noch mehr.

Auf der Agenda der Forschung steht auch die geringe Verrottung von Fasermaterialien wie Kokosnussschalen. Dies könnte theoretisch zu Fibrillen führen, die auch verstärkende Wirkung haben.

Auch das Recycling von torrefied Füllstoffen kann auf der Tagesordnung stehen. Während Recycler, wie CalRecycle, normalerweise Material mit organischen Füllstoffen meiden, können Palettenhersteller „ziemlich unangenehmes Zeug“ hinnehmen, einschließlich Etiketten, die sich in ihre Recyclingströme schleichen und die während der Verarbeitung herausgefiltert werden können. Wenn der Zyklus näher rückt, sieht die Zukunft für nussige Kunststoffe im kalifornischen Sonnenschein aus.


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