Rijkert Knoppers
De chemische afdeling van het Duitse Fraunhofer Instituut heeft een nieuwe techniek ontwikkeld om met koolstof versterkt kunststof te recyclen.
Dat is goed nieuws, met name voor de luchtvaartindustrie, omdat de Europese Unie sinds 2015 eist dat 85 gewichtsprocent van het materiaal van vliegtuigen herbruikbaar moet zijn. En vliegtuigen bevatten veel met koolstof versterkte kunststof (CFRP), het materiaal van een breedrompvliegtuig bestaat bijvoorbeeld voor meer dan 50 % uit dit composietmateriaal, waaronder de vleugels en de romp. In het geval van een Airbus 350 gaat het maar liefst om ruim 65 ton. Voor vliegtuigen is CFRP aantrekkelijk omdat het licht van gewicht is, maar in de afvalfase vormt het materiaal een probleem. In Duitsland is het inmiddels verboden om het spul op stortplaatsen te dumpen, en afvalverbrandingsovens mogen hier weigeren om het materiaal te verbranden. ‘De fabricage en het bewerken van CFRP is op dit moment erg tijdrovend’, stelt Elisa Seiler van het Fraunhofer Institute for Chemical Technology ICT in het Duitse Pfinztal. ‘Het is niet voor niets dat de vraag naar duurzame hergebruiktechnieken gestaag toeneemt.’
De specialisten van het Fraunhofer Instituut hebben nu een proces ontwikkeld om met behulp van microgolven in een pyrolyseproces het plastic te scheiden van de vezels. De straling van de microgolven verbrandt hierbij de kunststof matrix. Om te voorkomen dat de vezels verbranden bij de heersende temperatuur van 900 °C vindt het procedé plaats in een zuurstofvrije omgeving. Het voordeel van het gebruik van microgolven is dat het uit energetisch oogpunt bezien erg efficiënt is, het is namelijk niet nodig om een hele oven te verwarmen.
De wetenschappers van het Fraunhofer Instituut hebben de herwonnen vezels vervolgens ingebed in thermoplastisch materiaal, dat ongeveer dezelfde eigenschappen heeft als grafiet. Van het gerecyclede materiaal zijn onder meer batterijen en brandstofcellen te maken. Ook is het spul te gebruiken als bronmateriaal voor 3d-printen.
