Hoe zorgen we ervoor dat plastic verpakkingsmateriaal opnieuw gebruikt kan worden? Of hoe kunnen kleurstoffen in PET-flessen hergebruikt worden en bijdragen aan het streven om plastics circulair te maken? Deze en meer onderzoeksvoorstellen zijn toegewezen in de call Plastics circulair maken: technische innovaties. Tien onderzoeksprojecten gaan van start in het Nationaal Groeifondsprogramma Circular Plastics NL.

Er is zes miljoen euro verdeeld over tien projecten. Alle onderzoeken zullen vijf jaar duren en passen binnen een van de volgende drie thema:

• ontwerp van circulaire plastics;
• nieuwe karakterisatie, sorteer- en wastechnieken;
• nieuwe recyclingtechnieken.

 

Toegewezen projecten

 

PolyPulse - Technische Universiteit Eindhoven, Veridis, Vrije Universiteit Amsterdam

Het recyclen van plastics kan sterk verbeterd worden door het polymeer te behandelen met korte hitte-pulsen, wat het ontstaan van laagwaardige bijproducten voorkomt. Echter, dit is alleen onderzocht voor langzame hitte-pulsen, die veel langer duren dan chemische reacties. De onderzoekers zullen deze technologie verbeteren door plastics te behandelen met extreem korte infrarood-lichtflitsen in een dynamisch ritme. Deze draadloze en op afstand controleerbare techniek stuurt de ontleding, minimaliseert ongewenste bijproducten, en is aanpasbaar voor elke plastic. PolyPulse focust op het vinden van puls-ritmes waarbij de productverdeling van foto-thermische ontleding optimaal is en zet de eerste stap naar dit nieuwe circulaire recyclingproces.

 

Self assembling polyolefin network materials - Gdansk University of Technology, Rijksuniversiteit Groningen, Sabic

Met een marktaandeel van meer dan 60% en met de laagste impact op het milieu gedurende hun levenscyclus van alle polymeren spelen polyolefines een cruciale rol in ons dagelijks leven. Ze worden voornamelijk gebruikt als verpakkingsmateriaal en in consumentenartikelen. Jaarlijks wordt een steeds grotere hoeveelheid polyolefine afval geproduceerd. Gedreven door milieubewustzijn komt een groeiende hoeveelheid hiervan in recyclestromen terecht. Echter, polyolefines zijn inherent moeilijk te recyclen. Hier stellen we een conceptueel nieuwe aanpak voor voor de productie van polyolefine materialen met veelzijdige en aan te passen eigenschappen die goed verwerkbaar en veel beter te recyclen zijn dan conventionele polyolefines.

 

Designing solid surface composites for recycling - AOC Resins, Marlan Solid Surface, NHL Stenden University of Applied Sciences, Rijksuniversiteit Groningen

SolidCIRface revolutioneert de recyclebaarheid van dingen zoals keukenwerkbladen door gebruik van dynamische bindingen in composietmaterialen. Traditionele composieten, moeilijk te recyclen, kunnen nu worden getransformeerd met omkeerbare netwerkherordening, wat zorgt voor volledige recycling van matrix en vulstof. Dit project stelt een nieuwe standaard voor duurzame materialen en belooft milieuvriendelijke, hoogwaardige oppervlakteproducten.

 

Towards circular use of pigments in the recycling of plastics - CuRe Technology, Holland Colours, Universiteit Utrecht

Dit project heeft tot doel nieuwe technologieën te ontwikkelen en te gebruiken om anorganische en organische kleurstoffen terug te winnen uit polyesters, in het bijzonder polyethyleentereftalaat (PET) recyclestromen, en deze kleurstoffen te hergebruiken om gerecycled PET-materialen te synthetiseren. De focus zal liggen op veelgebruikte kleurstoffen in PET-flessen, die commercieel interessant zijn. Het terugwinnen en hergebruiken van dergelijke kleurstoffen kan echter alleen goed worden gerealiseerd als hun zuiverheid en stabiliteit zijn gegarandeerd.

 

Improving plastics circularity - Plastics Europe AISBL, TNO, Technische Universiteit Eindhoven

De kwaliteit van plastics die worden gerecycled neemt over het algemeen af doordat ze worden blootgesteld aan mechanische belasting en hoge temperaturen. Naast een lagere toepasbaarheid en daardoor een lagere economische waarde, leidt dit ook tot de vorming van een grotere hoeveelheid microplastics. Door het meten van de kwaliteit van plastics tijdens productie, gebruik en recycling kunnen betere keuzes gemaakt worden voor het de te gebruiken plasticsoorten. Het project is gericht op het ontwikkelen van een tool om de eigenschappen die nodig zijn voor het kwalificeren van plastics op een snellere manier te kunnen meten aan kleinere plastic monsters.

 

Adaptable and circular epoxy networks - Universiteit Maastricht, Westlake Epoxy

De Europese Green Deal stimuleert een verschuiving naar een circulaire economie tegen 2050, en daagt de polymeerwetenschap uit om een revolutie teweeg te brengen in de recyclage van vernette materialen. Dit project pioniert met een geheel nieuwe aanpak om wijdverbreide epoxy-amine netwerken (b.v. windmolenwieken) recyclebaar te maken. De sleutel is een transformatie van een binding die aanwezig is in het netwerk naar een andere binding die zo genaamd reversibel gedrag vertoont onder invloed van een stimulus (b.v. temperatuur), wat recyclage mogelijk maakt. Deze doorbraak in de recyclage van epoxy-amine netwerken, zal worden gevalideerd op coatings en composieten.

 

Sustainable fire safe plastics based on fully organic phosphorus-sulfur compounds - Sabic, Universiteit Maastricht

Polypropeen (PP) is een belangrijk basismateriaal voor vlamvertragende producten in de elektronica en transportsector. Single-molecuul vlamvertragers (FR) zoals fosfor-zwavel (P-S) FRs vormen één van de meest geavanceerde systemen voor PP vanwege het veelbelovende FR-gedrag bij lage concentraties. Deze systemen worden echter nog niet commercieel toegepast, omdat de ontledingsmechanismen niet voldoende bekend zijn tijdens de verwerkingsfase en eindtoepassing, hetgeen leidt tot een beperkte recycleerbaarheid. Dit project omhelst een systematisch, interdisciplinaire aanpak voor de degradatie, verwerking en recycling van PP/FR-plastics om een wetenschappelijk basis te leggen voor de ontwikkeling van nieuwe PP/FR-materialen en de verhoging van de kwantiteit en kwaliteit van recyclaat.

 

Cleanpack - Basell Polyolefine, BASF Chemetall, Danone S.A., The Kraft Heinz Company, Universiteit Maastricht, Universiteit Gent

Het doel van het CLEANpack project is het systematisch analyseren en verbeteren van geavanceerde mechanische recyclagetechnologieën (of in bredere zin fysische recyclage processen) voor het closed-loop recycleren van voedselverpakkingen op basis van polyolefine. Het project zal een objectief en uniek wetenschappelijk inzicht opleveren in het potentieel van de meest gangbare geavanceerde mechanische recyclingopties om polyolefine-recyclaat van voedselkwaliteit te realiseren. Dit werk kan dan als leidraad gebruikt worden voor beleid en ook voor investeringen in deze technologieën.

 

Design for recycling and effective/ secure sealing of high barrier mono-material flexible packaging films - Borealis, Cargill Bioindustrial, TNO, Universiteit Twente

Om levensmiddelen te beschermen tegen de inwerking van zuurstof en/of vocht, zijn materialen ontwikkeld die uit meerdere lagen bestaan zoals een laag voor het sealen, als drager, als barrière tegen zuurstof. Deze gecombineerde materialen zijn vaak lastig te scheiden en niet goed te recyclen. Lagen gemaakt van één materiaalsoort met goed afgestemde barrière-eigenschappen kunnen dit probleem oplossen. Echter, dergelijke mono-materialen kunnen verkleven aan de sealbeitels omdat de lagen gelijke smelteigenschappen hebben. Andere sealmethoden zijn dus noodzakelijk. Dit project beoogt te komen tot recyclebare en sealbare mono-materialen die een hoge barrière hebben tegen gassen en vocht.

 

Catalityc extrusion for recycling of plastic waste - Carboliq, Coperion, Ruhr University, Universiteit Maastricht, Universiteit Utrecht

Om meer plastic te kunnen recyclen, zijn nieuwe technologieën nodig die een product van hoger kwaliteit opleveren. Chemische transformaties zijn veelbelovend, maar die sterke bindingen in polyolefine plastics vragen voor hoge temperaturen waardoor controle over de transformaties moeilijk is en een product van lage waarde ontstaat. Met een interdisciplinair consortium van polymeer, katalyse, pyrolyse, extrusion en proces evaluatie experts gaan wij in dit project lagere temperaturen voor de transformatie mogelijk maken door gebruik van mechanische krachten in een extruder in verbinding met katalyse. Daardoor wordt betere controle over de transformaties bereikt en chemicaliën zoals de bouwblokken voor nieuwe plastics gemaakt.