Onderzoekers hebben een revolutionaire manier gevonden om moeilijk recyclebaar plastic te transformeren in schone energie en zo tegelijk het afvalprobleem te verminderen.
Plastic afval stapelt zich wereldwijd op en vormt een ernstige milieubelasting. Vooral laag- en hoogdensiteitpolyethyleen (LDPE en HDPE), gebruikt in verpakkingen, flessen en zakken, belandt in grote hoeveelheden op stortplaatsen.
Volgens Ping Wang, die leiding geeft aan het onderzoek bij het National Energy Technology Laboratory (NETL), is dit een urgent probleem:
“In de afgelopen zes decennia is er naar schatting 6,3 miljard ton plastic geproduceerd, waarvan 60 procent in stortplaatsen of het milieu terechtkwam.”
Volgens de studie, gepubliceerd in Fuel, is er een oplossing: co-gasificatie van plasticafval met kolen en biomassa.
Hoe co-gasificatie werkt
Het NETL-team combineert plastic met kolen- en biomassa-reststromen om een stabieler en efficiënter gasificatieproces te creëren. Kolenafval bevat natuurlijke katalysatoren, zoals alkalimetalen, die teervorming verminderen en de omzetting van plastic naar waterstofrijke syngas bevorderen. Deze syngas levert schone, veelzijdige energie voor elektriciteitsopwekking, industriële processen en als grondstof voor andere brandstoffen.
“Door de verhouding van de verschillende grondstoffen en de temperatuur aan te passen, kunnen we de samenstelling en opbrengst van syngas optimaliseren,” aldus Wang.
Deze flexibiliteit maakt de methode geschikt voor verschillende soorten afvalstromen, waardoor producenten brandstofproductie kunnen afstemmen op de beschikbare grondstoffen. Bovendien biedt het gebruik van kolenafval een dubbele winst: lagere verwijderingskosten en vermindering van de milieu-impact van mijnbouwresten.
Van afval naar schone brandstof
Het eindproduct van dit proces is syngas, een mengsel van waterstof en koolmonoxide dat kan dienen als brandstof of chemische grondstof. Waterstofrijke syngas speelt een sleutelrol in de overgang naar schone energie doordat het elektriciteitscentrales en industrie van energie voorziet en biobrandstoffen levert.
Het omzetten van plastics in syngas voorkomt bovendien het verlies van waardevolle fossiele energie. Omdat de meeste plastics uit olie en gas zijn gemaakt, herwint dit proces de ingesloten energie en zet het om in een bruikbare vorm.
“Onze resultaten tonen aan dat co-gasificatie flexibel is en dat de eigenschappen van syngas nauwkeurig kunnen worden afgestemd voor specifieke toepassingen,” voegt Wang toe.
Potentieel voor de toekomst
Hoewel de techniek nog in de experimentele fase zit, opent ze nieuwe perspectieven voor zowel afvalbeheer als energieproductie. Wanneer we afvalplastic als bron van energie inzetten, verminderen we de druk op stortplaatsen en het milieu aanzienlijk. Tegelijkertijd kan het proces bijdragen aan de wereldwijde energietransitie door fossiele brandstoffen deels te vervangen door een hernieuwbare bron.
Met verdere opschaling en optimalisatie zou deze methode een cruciale rol kunnen spelen in het streven naar een circulaire economie en een koolstofarme toekomst.
