Bei der Pyrolyse von Kunststoffen werden diese in Abwesenheit von Sauerstoff thermisch zersetzt, wodurch Heizöl, Ruß und Synthesegas entstehen. Dieser Prozess ist entscheidend für das Recycling von Kunststoffabfällen und die Verringerung der Umweltbelastung.
Zusammenfassung des Prozesses:
Pyrolyse, abgeleitet von den Begriffen "pyro" (Hitze) und "lysis" (Zersetzung), ist ein thermisches Crackverfahren, bei dem Kunststoffabfälle in einer sauerstofffreien Umgebung auf hohe Temperaturen erhitzt werden. Dadurch werden größere Kunststoffmoleküle in kleinere, nützliche Moleküle wie Heizöl, Ruß und Synthesegas zerlegt.
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Ausführliche Erläuterung:Vorbehandlung von Kunststoffabfällen:
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Vor der Pyrolyse werden die Kunststoffabfälle zerkleinert, getrocknet und aufbereitet, um kunststofffremde Materialien zu entfernen. Dadurch wird sichergestellt, dass nur geeignete Kunststoffe für den Prozess verwendet werden.
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Pyrolyse-Verfahren:
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Die Kunststoffabfälle werden dann unter Ausschluss von Sauerstoff hohen Temperaturen ausgesetzt, die normalerweise zwischen 380 und 500 Grad Celsius liegen. Diese Umgebung verhindert die Verbrennung und fördert stattdessen die thermische Zersetzung. Durch die Hitze werden die Kunststoffmoleküle in kleinere Bestandteile zerlegt.
- Produkte der Pyrolyse:
- Die wichtigsten Produkte der Kunststoffpyrolyse sind Heizöl, Ruß und Synthesegas. Heizöl kann als Ersatz für Diesel oder Benzin verwendet werden, Ruß kann als Verstärkungsmittel in Gummi und Kunststoffen eingesetzt werden, und Synthesegas kann als Kraftstoff verwendet oder in andere Chemikalien umgewandelt werden.Techniken und Innovationen:
- Konventionelle Pyrolyse: Dies ist die Standardmethode, bei der die Kunststoffabfälle direkt mit Hitze behandelt werden.
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Hydrothermale Verarbeitung: Ein von Forschern der Purdue University entwickeltes Verfahren, bei dem Wasser bei hohen Temperaturen und hohem Druck eingesetzt wird, um Kunststoffe in Öl aufzuspalten.
Kalte Plasma-Pyrolyse: Bei dieser Methode wird kaltes Plasma verwendet, um Elektronen im Kunststoff zu aktivieren, die ihre Bindungen aufbrechen und nützliche Chemikalien wie Methan, Wasserstoff, Ethylen und Kohlenwasserstoffe bilden. Bei dieser Technik wird mehr Ethylen zurückgewonnen und ein höherer Prozentsatz des Kunststoffgewichts in wertvolle Produkte umgewandelt als bei der herkömmlichen Pyrolyse.
Einsatz von Mikrowellenenergie:
