Instytut Fraunhofera UMSICHT, firma SABIC oraz Procter & Gamble rozpoczęły pilotażowy projekt, którego celem jest wykazanie wykonalności recyklingu masek jednorazowych w obiegu zamkniętym.
Z powodu COVID-19 używanie miliardów jednorazowych masek ochronnych na twarz budzi obawy związane z ochroną środowiska, zwłaszcza gdy są bezmyślnie wyrzucane w miejscach publicznych, w tym w parkach, miejscach na świeżym powietrzu i na plażach. Oprócz wyzwania, jakim jest radzenie sobie z tak ogromnymi ilościami podstawowych artykułów higieny osobistej w zrównoważony sposób, samo wyrzucenie zużytych masek do utylizacji na wysypiskach śmieci lub w spalarniach oznacza utratę cennego surowca, który mógby być poddany odzyskowi.
– Podjęliśmy wyzwanie i postanowiliśmy zbadać, w jaki sposób zużyte maski mogą zostać ponownie wprowadzone do łańcucha wartości w produkcji nowych masek – powiedział dr Peter Dziezok, dyrektor ds. badań i rozwoju otwartych innowacji w P&G. – Jednak stworzenie prawdziwie cyrkularnego, a jednocześnie ekonomicznie wykonalnego rozwiązania wymaga partnerów. Dlatego połączyliśmy siły z ekspertami naukowymi Fraunhofer CCPE i Fraunhofer UMSICHT oraz specjalistami ds. technologii i innowacji w firmie SABIC, aby zbadać potencjalne rozwiązania.
W ramach programu pilotażowego firma P&G zebrała zużyte maski ochronne noszone przez pracowników lub rozdawane gościom odwiedzającym zakłady produkcyjne i badawcze firmy w Niemczech. Aby zbiórka była efektywna, ustawiono specjalne pojemniki zbiorcze na zużyte maski, a następnie wysłano je do firmy Fraunhofer w celu poddania procesowi pirolizy w dedykowanym zakładzie badawczym.
– Wyrób medyczny jednorazowego użytku, taki jak maska ochronna na twarz, ma wysokie wymagania higieniczne, zarówno pod względem utylizacji, jak i produkcji. Recykling mechaniczny nie wykonałby tego zadania – wyjaśnił dr Alexander Hofmann, kierownik działu zarządzania recyklingiem w firmie Fraunhofer UMSICHT. – Dlatego w naszym rozwiązaniu maski zostały najpierw automatycznie rozdrobnione, a następnie termochemicznie przekształcone w olej pirolityczny. Pod wpływem temperatury i ciśnienia piroliza rozkłada plastik na fragmenty molekularne, a przy okazji niszczy również wszelkie szczątkowe zanieczyszczenia lub patogeny, takie jak koronawirus. W ten sposób można wyprodukować surowiec służący do wyprodukowania nowych tworzyw sztucznych w jakości pierwotnej, mogących spełniać wymagania dotyczące produktów medycznych – dodał Hofmann, który jest również kierownikiem działu badawczego „Advanced Recycling” w Fraunhofer CCPE.
Olej pirolityczny został następnie przesłany do SABIC w celu wykorzystania go jako surowca do produkcji PP. Polipropylen został wyprodukowany przy użyciu powszechnie uznanej zasady bilansu masy, aby połączyć w procesie produkcyjnym surowiec alternatywny z surowcem kopalnym. Równowaga masowa jest uważana za kluczowy pomost między dzisiejszą liniową gospodarką na dużą skalę, a bardziej zrównoważoną gospodarką o obiegu zamkniętym przyszłości.
– Wysokiej jakości cyrkularny polimer PP uzyskany w ramach tego programu wyraźnie pokazuje, że recykling w obiegu zamkniętym jest możliwy do osiągnięcia dzięki aktywnej współpracy podmiotów z całego łańcucha wartości – podkreślił Mark Vester, Global Circular Economy Leader w SABIC. – Materiał cyrkularny jest częścią naszego portfolio TRUCIRCLE™, którego celem jest zapobieganie przekształceniu się cennego zużytego plastiku w odpady i oszczędzania zasobów kopalnych.
Ostatecznie, w celu zamknięcia pętli, polipropylen SABIC został dostarczony do firmy P&G, gdzie został przetworzony na materiał z włókniny.
– Ten projekt pomógł nam ocenić, czy obieg zamknięty może działać w przypadku tworzyw sztucznych klasy higienicznej i medycznej – powiedział Hansjörg Reick, starszy dyrektor ds. otwartych innowacji w P&G. – Oczywiście potrzebne są dalsze prace, ale dotychczasowe wyniki są bardzo zachęcające.
Cały projekt pilotażowy produkcji masek ochronnych w obiegu zamkniętym został opracowany i wdrożony w ciągu zaledwie siedmiu miesięcy. Możliwość przenoszenia zaawansowanego recyklingu na inne surowce i produkty chemiczne jest dalej badana w Fraunhofer CCPE.