Onderzoekers van de University of Cambridge hebben een zonreactor ontwikkeld die moeilijk recyclebaar plastic én zuur uit oude autobatterijen omzet in goedkope waterstof en waardevolle chemicaliën. Een doorbraak in circulaire recycling die twee afvalstromen tegelijk aanpakt.
Wereldwijd wordt jaarlijks meer dan 400 miljoen ton plastic geproduceerd, maar slechts 18 procent wordt effectief gerecycled. De rest belandt in stortplaatsen, verbrandingsovens of het milieu. Tegelijkertijd ontstaat bij de recycling van loodaccu’s een grote hoeveelheid zuur dat normaal gesproken geneutraliseerd en weggegooid wordt.
Het team van de University of Cambridge combineerde deze twee uitdagingen in één systeem. Door het zuur uit oude autobatterijen te gebruiken in het recyclageproces van plastics, ontstaat een circulaire aanpak waarbij afval als grondstof dient.
“Het toont dat afval een waardevolle bron kan zijn. We creëren waterstof met zonne-energie en oud batterijzuur,” zegt Erwin Reisner, hoofdonderzoeker van het project.
Van plastic naar schone energiebron
De nieuwe technologie, solar-powered acid photoreforming, gebruikt een speciaal ontworpen fotokatalysator die bestand is tegen extreem zure omstandigheden. Het proces verloopt in drie stappen:
- Afbraak van plastic: Het plastic wordt behandeld met het teruggewonnen batterijzuur, waardoor lange polymeerketens afbreken tot kleinere moleculen zoals ethyleenglycol.
- Fotokatalytische omzetting: Onder invloed van zonlicht zet de fotokatalysator deze tussenproducten om.
- Productie van waterstof en azijnzuur: Het eindresultaat is waterstofgas, een schone energiedrager, en azijnzuur, een veelgebruikte industriële chemische grondstof.
Laboratoriumtests tonen dat de reactor stabiel werkt gedurende meer dan 260 uur, hoge waterstofopbrengsten levert en selectief azijnzuur produceert.
Doorbraak voor moeilijk recyclebaar plastic
Veel bestaande recyclingtechnieken beperken zich tot PET-flessen. De Cambridge-aanpak kan ook omgaan met complexere kunststoffen zoals nylon en polyurethaan. Dit opent nieuwe mogelijkheden voor het hergebruik van plastics die traditioneel als niet-recyclebaar worden beschouwd.
Een bijkomend voordeel: het proces gebruikt geen nieuwe chemicaliën. Batterijzuur hergebruiken verlaagt de kosten aanzienlijk, en tegelijkertijd verhoogt de efficiëntie van waterstofproductie. Een win-win dus.
Stap richting circulaire economie
Door plasticafval en batterijzuur te combineren, ontstaat een integraal circulair systeem: twee afvalstromen leveren samen waardevolle producten. Dit is een voorbeeld van hoe chemie en zonne-energie kunnen bijdragen aan een duurzame, circulaire economie.
De resultaten van dit onderzoek zijn bovendien gepubliceerd in het wetenschappelijke tijdschrift Joule, waarmee het werk internationaal is gevalideerd.
Mogelijkheden en uitdagingen
Hoewel het laboratoriumresultaten laat zien die veelbelovend zijn, blijven er uitdagingen voor opschaling. Reactorontwerpen moeten corrosieve omstandigheden langdurig kunnen weerstaan, en grootschalige toepassing vereist verdere engineering.
Desondanks biedt de technologie een nieuw perspectief voor het hergebruik van hardnekkig plastic en gevaarlijke afvalstoffen. In de toekomst zou dit proces zowel milieuvoordelen als economische winst kunnen opleveren, terwijl het bijdraagt aan de wereldwijde energietransitie.
