Afval afbreken en opbouwen als lego

Al jaren scheiden we netjes ons afval, maar een groot deel van de afvalstroom is (nog) niet te recyclen. ISPT onderzoekt samen met kennisinstellingen en bedrijven hoe je ook uit complexe en ‘natte’ afvalstromen nieuwe producten maakt. Dat draait om het efficiënt isoleren van chemische bestanddelen die je gebruikt in nieuwe materialen. Het meerjarige project ReBBloCS – Renewable Building Blocks from Complex and wet waSte is afgelopen jaar gestart met een subsidie van 3,8 miljoen euro van de Rijksdienst voor Ondernemend Nederland. 

Of het nu om kunststoffen, metalen of vezels gaat: ons afval is een geweldige bron voor grondstoffen en voor biobrandstoffen. Althans, als je het eruit kan halen. Nog steeds is het een uitdaging om nuttige bestanddelen uit bijvoorbeeld restafval, maar ook uit residuen uit de landbouw, papierindustrie en overblijfselen uit de waterzuivering – meestal natte afvalstromen – te halen. Terwijl er wel degelijk herbruikbare delen in zitten, belandt het grootste deel van deze afvalstromen in de verbrandingsoven. 

Grote bedrijven en startups

Hoogleraar scheidingstechnologie prof. Boelo Schuur en hoogleraar procestechnologie prof. Sascha Kersten van de Universiteit Twente proberen daar verandering in te brengen. Ze coördineren vanuit het Institute for Sustainable Process Technology (ISPT), waar Schuur een dag per week werkt als programmadirecteur en Kersten als wetenschappelijk directeur het project ReBBloCS, een samenwerking van wetenschappers en bedrijven verbonden aan ISPT. Daaronder zijn grote ondernemingen zoals Tejin, SABIC en DOW Chemical die behoefte hebben aan grondstoffen uit gerecyclede bronnen én bedrijven, vaak kleinere start-ups, zoals BioBTX en Recell die de technologie in huis hebben om de chemische stappen te realiseren, maar dit nog niet op grote schaal kunnen. Ook de Twentse afvalverwerker Twence en hightech metaalrecycling bedrijf Riwald Recycling zijn aan boord. De komende vier jaar verbinden deze partijen binnen ReBBloCS hun kennis en zoeken naar manieren om reststromen die nu nog afval zijn om te zetten in grondstoffen voor de chemische industrie, in biobrandstoffen en in biobased plastics. 

Afbreken en opbouwen als lego

Schuur vergelijkt ons afval graag met lego. “Een legomodel kun je in blokken afbreken om er weer iets nieuws van te maken”, vertelt hij. Dat wil hij ook met ons afval, in chemische zin. Schuur: “In feite worden chemische omzettingen al sinds jaar en dag gedaan in de industrie, maar die processen werken doorgaans met relatief schone maar vooral stabiele voedingsstromen. Dat is fundamenteel anders als je afval als voedingsbron inzet. De samenstelling daarvan verschilt van dag tot dag, van vuilniszak tot vuilniszak. Zelfs een relatief homogene afvalstroom zoals gesorteerd plastic afval geeft problemen. Daarin zitten vaak stoffen zoals pvc waarin chloor zit en andere plastics met brandvertragers op basis van broom. Deze stoffen kunnen zoutzuur of waterstofbromide vormen dat machines in een fabriek aantast.” 
Met extra verwerkingsstappen kun je dergelijke vervuilingen verwijderen of onschadelijk maken. Zo willen de onderzoekers recycleprocessen robuuster maken tegen een wisselende samenstelling en kwaliteit van de voedingsstroom. Je kunt hiervoor gebruik maken van bijvoorbeeld micro-organismen die stoffen omzetten via een proces dat hydrolyse heet, maar ook van chemische omzettingen bij hoge temperatuur via vergassingsprocessen of pyrolyse.