F I S CH1]_tc… · BIJLAGE 2 KANSEN KUNSTSTOF & CHEMIE VOOR SLUITEN POLYMEER KRINGLOPEN 34 BIJLAGE...

ROADMAP POLYMEER KRINGLOPEN

Chemistry for Sustainability

F I S C H Jan Van Havenbergh, dr. sc.Managing Director

Diamant BuildingBoulevard Auguste Reyerslaan 80B-1030 Brussels

T +32 2 238 97 64F +32 2 230 71 18M +32 496 529 526

[email protected]

Chemistry for sustainabilityflanders innovation hub for sustainable Chemistry

Chemistry for sustainabilityChemistry for Sustainability



T +32 2 238 97 64F +32 2 230 71 18M +32 496 529 526

[email protected]

2 3ROADMAP POLYMEER KRINGLOOP ROADMAP POLYMEER KRINGLOOP

INHOUDSTABEL

ONTWIKKELD OP INITIATIEF VAN: FISCH vzw

Flanders Innovation Hub for Sustainable Chemistry

Diamant Building, Auguste Reyerslaan 80,

1030 Brussel

BEGELEIDING EN REDACTIE: B. Römgens en J. Vanden Berghe

Duboisstraat 39 b1

2060 Antwerpen

Tel.: 03 206 65 40

Fax: 03 226 05 15

www.dnv.be

MET DE MEDEWERKING VAN: ANL Plastis, Associatie Universiteit & Hogescholen

Antwerpen, Balta Group, Borealis, Centexbel,

Chemstream, Conwed Plastics, Deceuninck NV,

Desso, Didak Injection, Eco Treasures,

Flanders’ PlasticVision, Fost Plus, Ineos ChlorVinyls,

Intersolution bvba, Nitto Europe NV, OVAM,

Pack4Food, Plarebel, PreSelectPack, Proviron,

Ravago Plastics, Recticel NV, Shark Solutions BVBA,

SIM flanders, SIOEN Industries NV, SITA, Solutia

Europe bvba, Solvay, Styrolution Belgium NV,

UGent HOWEST, UGent CPMT, Universiteit Hasselt,

Van Heede Polymers & Compounds, Vlaamse

Confederatie Bouw, VETEX nv, VITO, Vitra NV,

Vlaams Kunststof Centrum

FEBRUARI 2014

MANAGEMENT SUMMARY 4

MANAGEMENT SAMENVATTING 5

1 ACHTERGROND 7

1.1 FLANDERS’ INNOVATION HUB FOR SUSTAINABLE CHEMISTRY 7

Over FISCH 7

Aanleiding voor het ontwikkelen van roadmaps 8

Doel 8

1.2 DE KUNSTSTOF SECTOR ONTCIJFERD 9

2 MARKT EN TECHNOLOGIE ROADMAPPING 11

2.1 METHODIEK EN STRUCTUUR 11

2.2 DE GLOBALE ROADMAP 12

3 DE MARKT 14

3.1 BELANGRIJKSTE DRIVERS VOOR POLYMEER EN KUNSTSTOF RECYCLING 14

3.2 OPPORTUNITEITEN IN PRODUCT EN PROCES INNOVATIES VOOR HET SLUITEN VAN KUNSTSTOF KRINGLOPEN 16

3.3 BELANGRIJKSTE UITDAGINGEN VOOR HET SLUITEN VAN KUNSTSTOF KRINGLOPEN 17

4 VISIE EN AMBITIES M.B.T. POLYMEER EN KUNSTSTOF RECYCLING 20

4.1 DE VISIE OP POLYMEER EN KUNSTSTOF RECYCLING IN 2030 20

5 INNOVATIES 24

5.1 TECHNOLOGISCHE INNOVATIES 24

5.2 UITWERKING GEPRIORITEERDE INNOVATIES 25

6 ONDERZOEK EN ONTWIKKELINGSPLAN 29

6.1 KORTE OMSCHRIJVING PROJECTEN 30

Korte termijn 30

Middellange termijn 31

Lange termijn 32

BIJLAGE 1 VISIE OP POLYMEER EN KUNSTSTOF RECYCLING PER TIJDVAK 33

BIJLAGE 2 KANSEN KUNSTSTOF & CHEMIE VOOR SLUITEN POLYMEER KRINGLOPEN 34

BIJLAGE 3 UITDAGINGEN VOOR SLUITEN POLYMEER KRINGLOPEN 36

BIJLAGE 4 VERKENNING TECHNOLOGIEËN 37

BIJLAGE 5 UITWERKINGEN MUST HAVE INNOVATIES 40




T +32 2 238 97 64F +32 2 230 71 18M +32 496 529 526

[email protected]


MANAGEMENT SUMMARY

AIMS

This document describes a roadmap for plastics and polymers recycling in Flanders, developed on the ini-tiative of FISCH, Flanders Innovation Hub for Sustain-able Chemistry. This roadmap is a tool to design tech-nical development paths and strategies for the sector of plastics and polymers recycling, with regard to re-search, development and demonstration. The roadmap has been developed both in a graphical and a textual form and describes the relationships between societal and market trends, crucial areas of development, and technical and R&D challenges.

MARKET

For Flanders, plastics production, processing and re-cycling is of utmost importance. The plastics industry is the main contributor to the Belgian trade balance. There is a significant market potential for the recovery and recycling of plastics and polymers. In Flanders, all relevant market players present.

Two generic drivers for the recycling of plastics are the decline in the competitiveness of European manu-facturing industry due to the rise of the BRIC countries and the Middle East and the rising cost of energy and (basic) resources. By focusing on recycling of the (lo-cal) plastic waste our region can, in the long term, pro-vide part of its own raw material requirements. Moreo-ver, in the future, because of the increasing importance of sustainability to consumers, the use of recycled plastic will ensure a competitive advantage.

Major obstacles in Flanders and Europe are the complex legislation for waste transport across borders and the high collection and sorting costs mainly for post-consumer plastic waste.

AMBITIONS

In the coming years, major advances have to be real-

ized concerning a number of product and process characteristics: new polymeric materials with a high added value that are also efficient to recycle, ECO and/or resource labels for materials, high performance chemical and mechanical separation technologies, 100 % correct collection and sorting of waste plastics, inte-gral chain management to make logistical and process-ing steps efficient and smooth, controlled processes that can deliver recycled polymers and plastics of guar-anteed quality.

To achieve these goals, cooperation within the plastic chain - raw material suppliers, processors and recy-clers – is required, but also with relevant knowledge areas such as basic chemistry, separation technology, biotechnology and materials technology.

TECHNOLOGY AND R&D

To achieve the proposed goals, research and new de-velopments are needed in different parts of the plas-tics chain: collection and sorting, (raw) materials and recycling.

The most important innovations identified in the areas of collection and sorting are correct and economical mechanical separation, material scanning and detec-tion and a flexible and modular processing. We need to be able to sort smaller fractions and streams in an eco-nomic and ecological way. These technological innova-tions can be enhanced by developments in (raw) ma-terials, including the composition of polymer blends that provide particular add-on functionalities using new or existing compatibilizers, standardization of materials and the design and installation of tracers and triggers. Finally, the recycling processes will have to be re-newed and optimized. In this perspective stabilization techniques for polymers, depolymerization processes and compatibilizers or other ecological excipients are of very high importance.

DOELSTELLING

Dit document beschrijft een roadmap voor kunst-stof- en polymeerrecyclage in Vlaanderen, ontwik-keld onder impuls van FISCH, de Vlaamse Compe-tentiepool voor Duurzame Chemie. Deze roadmap is een hulpmiddel om binnen het domein van kunst-stof- en polymeerrecyclage ontwikkelingstrajecten en strategieën uit te werken op sectorieel niveau, op het gebied van onderzoek, ontwikkeling en demonstratie. De roadmap is zowel in grafische als in tekstuele vorm uitgewerkt en beschrijft ver-banden tussen maatschappelijke en markttrends, cruciale ontwikkeldomeinen en technologische en R&D-uitdagingen.

MARKT

Voor Vlaanderen is de kunststofproductie, verwer-king en recyclage van zeer groot belang. De kunst-stof industrie levert de belangrijkste bijdrage aan de Belgische handelsbalans. Er bestaat een belangrijk marktpotentieel voor de terugwinning en recy-clage van kunststoffen en polymeren. In Vlaanderen zijn alle relevante marktspelers aanwezig.

Twee algemene drivers voor de recyclage van kunststoffen zijn de afname van de concurrentie-kracht van de Europese maakindustrie door opkomst van de BRIC landen en het Midden Oosten en de stijgende kosten voor energie en (basis)grondstof-fen. Door in te zetten op recyclage van de (lokale) kunststof afval kan onze regio op termijn een stuk in haar eigen grondstofbehoefte voorzien. Bovendien zal in de toekomst, door het toenemend belang van duurzaamheid voor de consumenten, het gebruik van kunststof recyclaten een competitief voordeel geven.

Belangrijke hinderpalen in Vlaanderen en Eu-ropa zijn de moeilijke wetgeving voor afvaltransport

over landsgrenzen en de hoge inzamelen sorte-ringskosten voornamelijk voor post-consumer kunst-stof afval.

AMBITIES

In de komende jaren moeten belangrijke doorbraken gerealiseerd wordt op vlak van een aantal producten proceseigenschappen: nieuwe polymere mate-rialen met een hoge toegevoegde waarde die ook effiënt te recycleren zijn, eco- en/of grondstoffen-labels voor materialen, performante chemische en

MANAGEMENT SAMENVATTING




T +32 2 238 97 64F +32 2 230 71 18M +32 496 529 526

[email protected]


mechanische scheidingstechnologieën, 100% juiste inzameling en sortering van kunststofafval, integrale ketenbewaking om logistieke en verwerkingsproces-sen efficiënt en vlot te laten verlopen, gecontroleer-de processen die recyclaat van een gegarandeerde kwaliteit kunnen leveren. Om deze doelstellingen te bereiken is samenwerking noodzakelijk binnen de kunststofketen - grondstofleveranciers, verwerkers en recycleurs – maar ook met relevante kennisdo-meinen zoals de basis chemie, scheidingstechnolo-gie, biotechnologie en materiaaltechnologie.

TECHNOLOGIE EN R&D

Om de voorgestelde ambities te realiseren, zijn on-derzoek en nieuwe ontwikkelingen nodig in verschil-lende onderdelen binnen de kunststof keten: inza-meling & sortering, materialen & grondstoffen en recyclage.De belangrijkste geïdentificeerde innovaties op het

1. ACHTERGROND1.1 FLANDERS INNOVATION HUB FOR SUSTAINABLE CHEMISTRY

OVER FISCH

FISCH, de drijvende kracht achter deze roadmap, is een gezamenlijk initiatief van de Vlaamse chemische sector en de Vlaamse overheid, dat zich inzet om de transitie naar duurzaamheid te faciliteren en te ver-snellen. De missie van de vzw FISCH is concreet: het identificeren, stimuleren en katalyseren van in-novaties voor duurzame chemie in Vlaanderen. Het is het eerste chemie-kenniscentrum in Europa dat duurzaamheid als belangrijkste criterium neemt voor het beoordelen en realiseren van projecten. FISCH is

het resultaat van een haalbaarheidsstudie van che-miebedrijven, chemieprofessoren en kenniscentra naar een innovatieplatform voor duurzame chemie in Vlaanderen, die werd uitgevoerd onder leiding van essenscia.

FISCH structureert zijn activiteiten in zeven inno-vatieprogramma’s. Deze innovatieprogramma’s zijn zorgvuldig gedefinieerd en kaderen binnen een strategische innovatieagenda, die de belangrijkste doorbraakthema’s omvat voor een meer duurzame chemie in Vlaanderen.

Micro-AlgenMiniatuur chemie-fabriekjesvan de toekomst

Scheidings-technologieHoe zuiverder, hoe beter

PolymeerKinglopenKunststoffen oneindig hergebruiken

KennistoolsKennis is macht

HernieuwbareChemicaliënDe kracht van de natuur gebruiken

Microproces-technologieHoe kleiner, hoe efficiënter

Valorizatie vannevenstromenAfval wordt grondstof

FISCH Innovatie Programma’s

vlak van inzameling en sortering zijn een correcte en economische mechanische scheiding, materiaal scan en detectie en een flexibele en modulaire ver-werking. Ook kleinere fracties en stromen moeten ecologisch en economisch gesorteerd kunnen wor-den. Deze technologische innovaties kunnen ver-sterkt worden door ontwikkelingen op materiaal en grondstoffen niveau, zoals de samenstelling van polymeren blends die specifieke add-on functionali-teiten leveren al dan niet gebruik makend van nieu-we of bestaande compatibilisatoren, standaardisatie van materialen en het ontwerpen en inbouwen van tracers en triggers. Tenslotte zullen ook de recycla-ge processen vernieuwd en geoptimaliseerd moeten worden. Hierbij wordt voornamelijk belang gehecht aan de stabilisatie technieken voor polymeren, de-polymerisatie processen en compatibilisatoren of andere ecologische hulpstoffen.




T +32 2 238 97 64F +32 2 230 71 18M +32 496 529 526

[email protected]


FISCH creëert een forum waar kleine, middelgrote en grote bedrijven uit alle Vlaamse industriesectoren door open samenwerking onderling en met de kennisinstel-lingen duurzame (bio)chemische oplossingen realise-ren die een positieve bijdrage leveren tot het oplos-sen van de huidige en toekomstige maatschappelijke uitdagingen.

AANLEIDING VOOR HET ONTWIKKELEN VAN ROADMAPS

FISCH heeft de taak op zich genomen om op maat van de Vlaamse chemie-gebruikende industrie duide-lijke ontwikkelpaden bloot te leggen voor technologi-sche innovaties die zullen bijdragen tot een duurzame chemiesector. De wereld na 2030 zal in vele opzichten verschillen van de wereld vandaag, bijvoorbeeld door nieuwe klantenverwachtingen, toenemende schaarste aan grondstoffenen veranderende procesomstandigheden. De Vlaamse chemische industrie wil zich volop richten op de toe-komst. De sector wil haar goede positie op de wereld-markt behouden en zelfs versterken. Daarom is het van essentieel belang om samen met de chemische bedrij-ven, hun klanten, hun leveranciers en kennispartners vast te stellen welke belangrijke kansen en uitdagingen er bestaan voor de chemiesector in Vlaanderen.

Roadmaps met een concrete strategie werden ont-wikkeld voor de Vlaamse industrie voor de volgende zes innovatieprogramma’s:

1. Micro-algen

2. Hernieuwbare chemicaliën

3. Polymeer kringlopen

4. Valorisatie van Nevenstromen

5. Microprocestechnologie

6. ScheidingstechnologieDeze roadmaps zijn een hulpmiddel voor FISCH en de Vlaamse chemiesector om in te schatten welke projec-ten en ontwikkelingstrajecten de meeste toegevoegde waarde kunnen genereren voor Vlaanderen. Een road-

map identificeert korte- en langetermijndoelstellingen, gebaseerd op marktnoden en -trends. De roadmap verbindt deze doelstellingen met specifieke technologi-sche oplossingen en uitdagingen. Een roadmap vormt op deze manier dus een plan dat ontwikkelpaden naar nieuwe producten en processen of opkomende tech-nologieën weergeeft. Roadmaps laten de chemiesector onder andere het volgende toe:

- Het bepalen van de sterktes en zwaktes van Vlaande-ren in elk van de innovatieprogramma’s;

- Het maken van strategische, visionaire keuzes voor onderzoek, ontwikkeling en investering op (middel)lange termijn;

- Het ondersteunen van consortia van bedrijven om te investeren in strategische R&D-, demonstratie- of in-frastructuurprojecten die een belangrijke meerwaar-de hebben voor de Vlaamse chemische industrie.

De zes roadmaps werden in volle transparantie ontwik-keld met actieve input en medewerking van bedrijven en onderzoeksgroepen actief in de relevante domei-nen. Het uitgangspunt voor deze roadmapoefening Po-lymeer Kringlopen was een desktopstudie uitgevoerd door Centexbel.

DOEL

Het doel van de roadmap polymeer kringlopen is het stimuleren van waardecreatie uit EoL & productie uitval van kunststoffen door:- Het ontwikkelen van een visie op recyclage kringlo-

pen voor polymeer kringlopen.- Het ontwikkelen en promoten van chemische techno-

logieën voor kunststof recyclage.- Het ontwikkelen van EoL upgrading technologieën

(Plastic-to-Fuel, Plastic-to-Feedstock, nieuwe toepas-singen, etc.).

- Het ontwikkelen van technieken, die de degradatie van kunststoffen verhinderen.

- De randvoorwaarden voor een efficiënte en economi-sche recyclage te bewerkstelligen

200

144

117 105 102

92 91 75 73 71

59 40 34

0

50

100

150

200

250

België Duitsland Italie Tjechië Nederland Japan Europa* Spanje Frankrijk Polen VK China Wereld

646

348

240

133 113 109 92 91 67 51 48 40

0

100

200

300

400

500

600

700

België Nederland Duitsland Frankrijk Europa* Japan Italië Spanje VK MiddenOosten

China Wereld

Kunststof productie in kg per inwoner (2011), Bron: Plastics Europe (2012)

Industrieel kunststof verbruik in kg per inwoner (2011), Bron: Plastics Europe (2012)

1.2 DE KUNSTSTOF SECTOR ONTCIJFERD

De zes meest gebruikte plastics in de kunststofverwer-king in Europa in termen van marktaandeel zijn:• Polyethyleen (PE)• Polypropyleen (PP)• Polyvinylchloride (PVC)• Polystyreen (PS)• Polyethyleentereftalaat (PET)

• Polyurethaan (PUR)

Deze zes kunststoffen zijn goed voor 80% van de Eu-ropese vraag, dat was 47 miljoen ton in 2011.

België is wereldwijd marktleider in per inwoner verwer-king en productie van kunststoffen, resp. 200 en 646 kg per inwoner.




T +32 2 238 97 64F +32 2 230 71 18M +32 496 529 526

[email protected]


België vewerkt 5% en produceert 10% van alle kunst-stof in de Europese Unie, ondanks dat slechts 2,2% van de EU-bevolking in België woont.

De industrie levert de belangrijkste bijdrage aan de Belgische handelsbalans met een netto-uitvoer in 2012 van EUR 10,7 miljard. Dit is ruim meer dan de bijdrage van farmaceutica (EUR 7,9 miljard) en ijzer en staal (4,4 miljard euro). De totale export en import in 2012 was respectievelijk EUR 28,7 miljard en EUR 18,0 miljard.

22%

14%

8% 7% 7%

3% 3%

3% 3%

2%

28%

Duitsland

Frankrijk

Nederland

Verenigd Koninkrijk

Italië

Spanje

Polen

Turkije

China

Zweden

Andere

Belgische kunststof en rubber export in 2012 bron: Belgische Nationale Bank (2013)

De grootste exportmarkten voor Belgische kunststof en rubber producten zijn Duitsland, Frankrijk, Neder-land en het Verenigd Koninkrijk. Deze vier markten zijn goed voor 14,8 miljard euro in verkoop, wat overeen-komt met meer dan de helft van totale uitvoer in de industrie.

Meer dan de helft van de 47 miljoen ton plastic gebruikt voor kunststofverwerking in Europa in 2011 (25,1 mil-joen) wordt afval. Hiervan wordt 59,4% teruggewon-nen, 25,1% (6,3 ton) door recyclage en 34,3% (8,6

ton) door verbranding voor energie productie.

België behoort tot de EU-elite als het gaat om de re-cuperatie van plastic afval: 30% wordt gerecycleerd en 66% wordt verbrand om energie te produceren.

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Belgie

EU

Recyclage Energie recuperatie

Recuperatie graden 2011 voor post-consumer plastic afval bron: federplast.be (2011)

Volgens een onderzoek van Eurostat, zijn 80% van de plastic- en rubberverwerkers in België innovatieve be-drijven. Dit is het hoogste cijfer in de EU na Duitsland, en voor Oostenrijk, Zweden en Nederland. In combi-natie met een sterke productiviteit genieten Belgische bedrijven dus algemeen van een voorsprong op de concurrentie.

2.1 METHODIEK EN STRUCTUUR

2 MARKT EN TECHNOLOGIE ROADMAPPING

Deze roadmap werd ontwikkeld aan de hand van de T-Plan-roadmappingmethodiek, uitgewerkt door de University of Cambridge (Centre for Technology Management en Institute for Manufacturing). De T-plan-methodiek laat toe om uitgesproken markt-gedreven te werken (market pull, in tegenstelling tot technology push). De methodiek steunt op het bekomen van inhoudelijke input van experts tijdens vier workshops, waarbij vertrokken wordt van maat-schappelijke en marktbehoeftes en de focus gelei-delijk vernauwd wordt naar technische ingrepen die op een positieve manier aan deze algemene behoef-tes kunnen bijdragen:

Workshop 1: Markt

Het identificeren van belangrijke maatschappelijke trends, marktverwachtingen, drivers en barrières, sterktes en zwaktes, bedreigingen en opportunitei-ten in relevante marktsegmenten.

Workshop 2: Product

Het bedenken van conceptuele product- of pro-ceseigenschappen. Deze eigenschappen zijn de fundamentele ontwerpparameters waaraan een product of proces in het domein van polymeer en kunststofrecyclage moet voldoen om met success te kunnen beantwoorden aan de maatschappelijke en marktbehoeftes die eerder werden geïdentificeerd.

Workshop 3: Technologie

Het identificeren van de concrete technologische ingrepen en ontwikkelingen die de eerder geïdenti-ficeerde wenselijke producten proceseigenschap-pen kunnen realiseren.

Workshop 4: Charting

Het consolideren van alle inzichten bekomen in de vorige workshops. Het bepalen van de relaties tus-

sen de verschillende deelaspecten. Het uittekenen van ontwikkelpaden, evoluties en mijlpalen in de tijd.

Het roadmappingproces werd steeds in de unieke context van het Vlaamse landschap geplaatst. Aan de workshops hebben in totaal meer dan 35 Vlaam-se bedrijven en kennisinstellingen deelgenomen. De resulterende roadmap is dan ook een product op maat van de Vlaamse bedrijven, waarbij innovatie niet aanzien wordt als een antwoord op bedreigin-gen maar als een reactie op opportuniteiten.

22%

14%

8% 7% 7%

3% 3%

3% 3%

2%

28%

Duitsland

Frankrijk

Nederland

Verenigd Koninkrijk

Italië

Spanje

Polen

Turkije

China

Zweden

Andere




T +32 2 238 97 64F +32 2 230 71 18M +32 496 529 526

[email protected]


2.2 DE GLOBALE ROADMAPDe resultaten van de workshops werden verwerkt in een roadmap, waarop onderlinge afhankelijkheden en relaties werden gedefinieerd en in een tijdkader geplaatst.

Hierna wordt een overzichtsbeeld van de road-map weergegeven. De grafische weergave volgt de hierboven beschreven workshop-structuur. In hori-zontale stroken worden achtereenvolgens markt-dri-vers en -barrières, product/proceseigenschappen, technologische innovaties en andere niet-technolo-gische of ondersteunende innovaties weergegeven. Met pijlen worden de belangrijkste verbanden tus-sen deze elementen weergegeven, zoals geïdentifi-ceerd tijdens de workshops. Deze globale roadmap werd opgesteld op basis van input die door de deel-nemers aan de workshops werd geleverd.

De roadmap kan het beste van onder naar boven gelezen worden. Dan wordt ook direct het belang van de niet technologische maatregelen (ANDERE innovaties) duidelijk: zonder deze maatregelen zal het potentieel van de technologische maatregelen slechts beperkt benut kunnen worden.

De pijlen tussen TECHNOLOGIE innovaties en PRO-DUCT features maken duidelijk dat al deze technolo-gische maatregelen een essentiële bijdrage leveren aan de in de toekomst gewenste performantie van producten of processen in de kunststoffenkringloop. Zo draagt de ontwikkeling en implementatie van triggers en tracers bij aan:

- Een juiste inzameling en sortering

- Integrale ketenbewaking

- Gegarandeerde kwaliteit van recyclaat

Met elk van de 6 geïdentificeerde PRODUCT fea-tures biedt de Vlaamse polymeer keten de moge-lijkheid om beter in te spelen op de 5 belangrijkste

MARKT drivers.In de volgende hoofdstukken worden de globale roadmap en achterliggende resultaten uit de ver-schillende workshops verder toegelicht.

ANDERE Innovaties

TECHNOLOGIE Innovaties

MARKT Drivers

PRODUCT Features

Conc

urren

tie kr

acht

Gega

rande

erde

Kwali

teit re

cycl

Mater

iaal

datab

ases

Klantb

inding

Mater

iaal m

et toe

ge

voeg

de w

aarde

Kenn

is

uitwi

sseli

ng

Duurz

ame

klant

Mater

iaal m

et

ecola

bel

Mater

iaal s

can

& dete

ctie

Scha

arste

& prijs

gr

onds

toffen

Trace

rs en

tri

ggers

Nieuw

e bus

iness

mo

delle

n

Depo

ly-

meris

atie Pe

rform

ante

Sche

iding

tech

Mech

anisc

h sc

heide

n

Integ

rale

keten

bewa

king

Flexib

ele

verw

erking

Wet

Juist

e inz

ameli

ng

& sort

ering

Desig

n 4

recyc

ling

Comp

atibil

i sa

toren

EC

O

hulps

toffen

Doorr

eken

en

CO2 e

miss

ies

Toep

assin

g/ Ma

rkt re

cycla

at

Stand

ardisa

tie

mater

ialen

Stabil

isatie

tec

hniek

en

Blend

s met

add

on fe

atures




T +32 2 238 97 64F +32 2 230 71 18M +32 496 529 526

[email protected]


3 DE MARKT3.1 BELANGRIJKSTE DRIVERS VOOR POLYMEER EN KUNSTSTOF RECYCLING

Op basis van de desk research en een aanvullende discussie tijdens de markt workshop werden de voornaam-ste drivers voor duurzame chemie geïdentifieerd. Op basis van deze algemene drivers hebben de aanwezige deelnemers de belangrijkste drivers voor polymeer en kunststofrecyclage benoemd:

- Afname van concurrentiekracht Europese maakindustrie

- Dreigende schaarste en stijgende kosten voor energie en grondstoffen

- Toenemend belang van duurzaamheid (groen imago)

- Nieuwe producten met een hoge toegevoegde waarde

- Nieuwe business modellen

- Hogere eisen van de klant

Drivers duurzame chemie

Klimaatverandering

Bevolkingsgroei

Dreigende grondstof schaarste

Toenemende energie & materiaal kosten

Globalisering

Opkomst BRIC landen

Vergrijzing

Economische crisis

Strengere wetgeving

Belang duurzaamheid

Veeleisende consument

Afname van concurrentiekracht Europese maakindustrieDe afnemende concurrentiekracht van de maakindustrie en de wereldwijde economische crisis vereist van onze bedrijven doorgedreven kostenbeheersing, hogere grondstoffen efficiëntie en specialisatie. De lokale in-dustrie moet zich onderscheiden door middel van prijsconcurrentie ofwel moeten de producten en processen een specifieke meerwaarde bieden. Hiervoor moeten de bedrijven inzetten op meer innovatie, specialisatie en clustering of samenwerking. Ook het verzekeren van de beschikbaarheid van essentiële grondstoffen wordt een belangrijk punt, omdat de conversie van basisgrondstoffen in polymeren en de ook verwerking tot kunst-stof producten steeds vaker gebeurt aan de bron in de landen van ontginning.

Dreigende schaarste en stijgende prijzen van energie en andere grondstoffenDe toenemende grondstofschaarste is onder meer een gevolg van bevolkingsgroei en welvaartsgroei in China en India. De wereldbevolking zal verdubbelen binnen het tijdsbestek van een mensenleven.

De middenklasse telt in 2030 naar verwachting drie miljard mensen méér dan nu, van twee naar vijf mil-jard mensen. Dit leidt tot een toenemende vraag naar brandstoffen en materialen. Er bestaat dan ook grote onzekerheid over de beschikbaarheid en verwachte prijzen van verschillende grondstoffen zoals aardolie en aardgas, aardelementen en kritieke metalen in de toekomst.

Strengere wet & regelgevingBelangrijk in de wet en regelgeving op termijn is het verbieden van het verbranden van kunststoffen (ther-mische recyclage), de terugnameplicht voor de produ-centen (zoals o.a. voorzien wordt voor matrassen) en strengere milieunormen voor grondstof- en additief ge-bruik via REACH. Daarnaast zijn er nog diverse ontwik-kelingen in zowel EU, federale en Vlaamse wetgeving die ontwikkelingen in kunststofrecyclage stimuleren dan wel afremmen. Belangrijke barrières zijn bijvoor-beeld:

- De indeling in materialen en waste binnen REACH en de moeilijke End of Waste (EoW) procedures die gevolgd moeten worden bij recyclage

- De Europese en federale regelgevingen voor trans-port van afval over landsgrenzen heen.

- Het verbod op recyclage van bepaalde plastic stro-men omwille van de aanwezigheid van SVHC stoffen

Er zijn echter ook voorbeelden in weten regelgeving die de recyclage van kunststoffen en/of de inzet van recyclaat bevorderen, zoals de richtlijn voor recyclaat gebruik in de automotive sector.

Toenemend belang van duurzaamheid (groen imago)Steeds meer bedrijven en organisaties besteden aan-dacht aan duurzaam ondernemen. Ook vragen steeds grotere groepen burgers naar duurzame producten. Wel hebben materialen uit hernieuwbare of gerecycleerde grondstoffen bij de (eind)gebruiker vaak een slecht kwaliteitsimago. Men wil gerecycleerde producten of materialen vaak alleen aanvaarden voor niet kritische

toepassingen en dan bovendien alleen als het ook nog goedkoper is. Hoewel momenteel duurzame processen en producten bij bedrijven vaak enkel ingang vinden mits deze ook een economisch voordeel meebrengen, zien we dat het duurzaamheidsimago beetje bij beetje een grotere rol opeist.

Nieuwe producten met een hoge toegevoegde waardeOpkomende technologische innovaties laten toe om kunststofproducten te ontwerpen en te produceren met een specifieke toegevoegde waarde, zoals voedings-verpakkingen met een intrinsieke anti-bacteriële wer-king of kras vaste plastic oppervlakken. Deze kunst-stoffen hebben een hogere waarde en producenten willen deze materialen dan ook graag recycleren.

Nieuwe business modellenOm huidige klanten te binden of nieuwe markten aan te boren maken bedrijven steeds vaker gebruik van nieu-we business modellen. Bepaalde van deze modellen kunnen een sterk stimulerend effect hebben op de re-cyclage van kunststoffen. Bijvoorbeeld, indien een pro-ducent van elektrotoestellen de TV’s die hij produceert niet langer verkoopt aan de klanten maar een leasing model hanteert, waarbij de klant het TV-toestel huurt en hierbij kwaliteits- en onderhoudsgaranties krijgt, zal de producent de TV na de gebruiksfase terug krijgen van de klant. Dergelijk leasing model stimuleert de pro-ducenten om verantwoordelijkheid te nemen voor hun producten en de materialen, waaronder kunststoffen, in deze producten opnieuw te verwerken of te recycleren.

Hogere eisen van de klantIn onze wegwerp-maatschappij hebben de consumen-ten zeer hoge eisen ontwikkeld. Men wil gepersonali-seerde producten, die aangepast of vervangen kunnen worden bij veranderende (mode) trends. Verder zorgt ook de trend naar meer licht-gewicht producten ervoor dat kunststoffen vaker gebruikt worden in de productie van allerhande elekto-, multimedia-, keuken-, en andere toestellen.




T +32 2 238 97 64F +32 2 230 71 18M +32 496 529 526

[email protected]


3.2 OPPORTUNITEITEN IN PRODUCT EN PROCES INNOVATIES VOOR HET SLUITEN VAN KUNSTSTOF KRINGLOPEN

Als de trend naar verduurzaming en het sluiten van kringlopen doorzet zal de vraag naar duurzame producten en dus ook recyclaat sterk toenemen. In zo’n markt ontstaan voor de chemische en kunststof sector kansen voor product en proces innovaties. Er werden in totaal 30 kansen geïdentificeerd door de workshop deelnemers. Aan volgende 6 kansen werd de hoogste prioriteit of belang toegewezen:

- Nieuwe, efficiënt te recycleren grondstoffen of ba-sis polymeren

- Performante chemische scheidingstechnologieën

- Additieven of componenten om de EOL-verwerking te vereenvoudigen

- Afbreekbare materialen, waaronder bio based, met toegevoegde waarde

- Processen en hulpmiddelen om lokaal kleine volu-mes te scheiden en recycleren

- Processen, solventen, katalysatoren etc. voor urban mining

De overige 24 innovatie opportuniteiten zijn opge-lijst in bijlage 2.

Nieuwe, efficiënt te recycleren grondstoffen of basis polymerenVeel polymeren zijn niet of slechts met veel energie te upcyclen of te recycleren. Met de toenemende grondstofschaarste en strengere wetgeving kan de vraag naar nieuwe, goed te recycleren grondstoffen en basis polymeren op middellange en lange termijn toenemen.

Performante chemische scheidingstechnologieënEr is nood aan performante scheidingstechnologie-en met een goede energie en waterbalans, die op een milde en rendabale wijze complexere samenge-stelde kunststoffen en kunststofstromen kunnen uit elkaar halen en scheiden. Een belangrijke stap zou ook al kunnen zijn om de kunststoffen te scheiden

van andere materialen zoals metalen, glasvezel en de inhoud van de verpakkingen. Chemie en recy-clage bedrijven kunnen met deze technologieën hun markt uitbreiden.

Additieven of componenten om de EoL verwer-king te vereenvoudigenDit omvat onder meer de ontwikkeling en brede toe-passing van

- slimme hechtingsmiddelen,

- minder schadelijke of storende stabilisatoren,

- speciale monomeren voor het herwinnen van ther-moharders

- SMART materials met end of life triggers (die aan-geven wanneer eigenschappen/performance zoda-nig achteruitgegaan is dat re-use niet meer moge-lijk is),

- afwasbare coatings, self-cleaning mechanismen,

- UV absorberende additieven of micro RFID voor eenvoudige identificatie en scheiding van materi-alen

- specifieke additieven die de levensduur van kunst-stoffen/polymeren verlengen (door de kwaliteit te verhogen of degradatie tegen te gaan)

In de toekomst kan de markt voor deze middelen enorm groeien doordat gebruik van deze middelen de recyclage van samengestelde kunststoffen en kunststofproducten vergemakkelijkt.

Afbreekbare materialen met add-on functiona-liteitenDe chemische sector kan aansluiten bij de duur-zaamheidstrend door in te zetten op:- Het ontwikkelen van (blends) van polymeren van kwaliteiten die met virgin materiaal niet goed of goedkoop geleverd kunnen worden.- Het ontwikkelen van bio-polymeren met eigen-schappen die niet (goed) gerealiseerd kunnen wor-

den met polymeren o.b.v. fossiele grondstoffen. Het gaat dan onder andere om volgende eigenschap-pen:o Grotere gevoeligheid (kwetsbaarheid) voor vocht en hoge temperaturen

o Tactiele eigenschappen zoals Soft touch eigenschappen en andere aan de natuur ontleende

sterkten optimaliseren en inzetten

o Mechanische eigenschappen (sterkte van de draad van een spinnenweb)

o Hechten en onthechten

o Self-healing en -cleaning kwaliteiten

o Trigger degradatie

Processen en hulpmiddelen om lokaal kleine vo-lumes te scheiden en recyclerenDe huidige recyclage processen zijn complex, de investeringen in een machinepark zijn erg hoog en een machine kan meestal maar een of enkele

type(s) materiaalstro(o)m(en) aan. Voor een renda-bele business case is daarom voor een zeer lange periode een constante stroom van te recycleren ma-teriaal nodig. Hierdoor kunnen kosten voor vervoer en verwerking erg oplopen. Om ecologisch rendabel te kunnen recycleren zijn daarom eenvoudige pro-cessen en flexibele machines nodig die kleine volu-mes economisch rendabel kunnen verwerken.

Processen, solventen, katalysatoren etc. voor ur-ban miningDoor de toenemende prijzen en schaarste van grondstoffen wordt het ontsluiten van de (kostbare) materialen in onze afvalbergen steeds interessanter. De chemische sector kan hiervan mee profiteren door voorop te lopen of mee te spelen in de ontwik-keling van processen, solventen, katalysatoren etc. voor urban mining. Het sensibiliseren van de consu-ment voor een goede EoL sortering aan de bron is hierbij erg belangrijk.

3.3 BELANGRIJKSTE UITDAGINGEN VOOR HET SLUITEN VAN KUNSTSTOF KRINGLOPEN

De belangrijkste uitdagingen voor het recycleren van polymeren respectievelijk het sluiten van poly-meer kringlopen zijn:

- Brede implementatie van Design voor Recycling

- Recyclaat duurder dan virgin materiaal

- Hoge inzamelkosten

- Uniforme wetgeving en eenvoudige regelgeving afvaltransport

- Goede samenwerking in de keten

- Standaardisatie van materialen

- Standaardisatie van recyclaat

- Sorteren en scheiden van samengevoegd materiaal

- Eenvoudige opschaalbare flexibele technologieën

en processen

- Management of change

De totale lijst van belemmeringen is opgenomen in bijlage 3.

Brede implementatie Design for RecyclingEen van de belangrijkste succesvoorwaarden voor het sluiten van polymeer kringlopen is efficiënt ma-teriaalgebruik, product design en assemblage die demontage en hergebruik van onderdelen of mate-rialen (eenvoudiger en goedkoper) mogelijk maakt. Er wordt in academische opleidingen en bij inlichting van productontwerpers steeds meer aandacht be-steed aan design for recycling en re-use. De princi-




T +32 2 238 97 64F +32 2 230 71 18M +32 496 529 526

[email protected]


pes worden echter nog maar beperkt toegepast in de meeste markten bij de selectie van grondstoffen en product ontwerp.

Recyclaat duurder dan virgin materiaalIn veel gevallen is recyclaat duurder dan virgin ma-teriaal, bijvoorbeeld omdat de milieu-impact nog niet wordt doorgerekend of omdat bepaalde (gemengde) kunststoffen niet gemakkelijk terug te winnen zijn. Daarnaast ontstaan, zeker bij chemische recyclage, af-valstromen (vb waswater, oplosmiddelen), die op hun beurt verwerkt moeten worden (vb in een waterzuive-ringsinstallatie). Daardoor zijn de totale kosten van het verwerken van recyclaat vaak lager dan de opbreng-sten.Productie uitval met een gekende samenstelling is een sommige gevallen wel makkelijk en goedkoop te ver-werken, zodanig dat de kost voor het gebruik van dit recyclaat lager kan liggen als de kost voor het gebruik van virgin materiaal.

Hoge inzamelkostenDe logistieke kosten van het inzamelen en sorteren van de retour stromen is nog erg duur. Door beter scheiden aan de bron en goede logistieke concepten waarbij spelers uit diverse onderdelen van verschil-lende ketens nauw met elkaar samenwerken kunnen die kosten omlaag gebracht worden. Op dit punt mo-gen echter geen gemakkelijke oplossingen verwacht worden. Doordat de grote verschillen in organisatie van logistiek en retour en de verschillen in omvang en gewicht, is het vinden en matchen van stromen die rendabel gecombineerd kunnen worden niet eenvou-dig. Inzamelkosten kunnen verlaagd worden door vo-lume verkleining (onder voorbehoud van kwaliteit) en het lokaal of mobiel verwerken van specifieke stromen. Daarnaast kan de inzamelkosten ook verlaagd worden door het verder sensibiliseren van consumenten en bedrijven over correct sorteren en recycleren, waar-

door beter aan de bron ingezameld kan worden.

Uniforme wetgeving en eenvoudige regelgeving af-valtransportWereldwijde uniforme wetgeving m.b.t. eisen en voor-waarden voor materiaal en technologie moet voorko-men dat bedrijven in Vlaanderen financieel moeten concurreren met bedrijven in het buitenland die veel goedkoper af zijn met storten en verbranden van hun (kunststof) afval. Het vervoeren van potentieel waar-devolle nevenstromen, ook over landsgrenzen heen, moet veel eenvoudiger worden zodat deze stromen op voldoende schaal rendabel verwerkt kunnen worden.

Goede samenwerking in de ketenSamenwerking heeft in de eerste plaats betrekking op de uitwisseling van kennis over materiaal, proces en technologie tussen de chemische sector, als produ-centen van de basis grondstoffen en de recyclage be-drijven. De kennis van recyclagebedrijven van chemi-sche recyclageprocessen en materiaal eigenschappen van polymeren is beperkt. Anderzijds hebben chemie bedrijven en verwerkers van kunststoffen vaak weinig kennis van recyclage mogelijkheden en moeilijkheden. Hierdoor worden kansen gemist.

Standaardisatie en vereenvoudigen van polyme-ren en kunststoffenDoor standaardisatie en vereenvoudigd gebruik van polymeren en kunststoffen in gebruikersvoorwerpen ontstaan meer homogene afvalstromen. Hierdoor wordt het terugwinnen van polymeren en kunststoffen efficiënter: het is dan eenvoudiger om deze stromen te verwerken, de kwaliteit van recyclaat te garanderen en om de compatibiliteit met de productieprocessen te verzekeren.

Standaardisatie van recyclaatDoor het invoeren van kwaliteitsstandaarden en certifi-

caten voor recyclaat kan de drempel voor gebruik van recyclaat verlaagd worden.

Sorteren en scheiden van samengesteld materiaalMaterialen worden steeds complexer (blends, multi layer). Dit betekent dat ook sorteren en scheiden lasti-ger wordt. Er zijn technologieën nodig die ook blends, multilayers en samengestelde materialen op een duur-zame wijze kunnen scheiden respectievelijk geschikt kunnen maken voor hoogwaardig hergebruik.

Eenvoudige opschaalbare en flexibele technolo-gieën en processenBetaalbare (ecologisch duurzame) chemische recycla-ge technieken en machines zijn nodig om met beperkte investerings- en exploitatiekosten (energie- en water-zuinig) en zonder schadelijke chemicaliën ook kleine-re hoeveelheden te kunnen recycleren (bijvoorbeeld op bouwen slooplocatie). Dit kan waarschijnlijk het beste gerealiseerd worden met Flexibele verwerkings-machines, die meerdere type materialen of gemengde stromen aankunnen en dus complexe mengsels kun-nen sorteren, zodanig dat de aangeboden kunststof-stromen door een gespecialiseerde verwerker kunnen worden omgezet in hoogwaardige basismaterialen.

Management of changeDe transitie naar hoogwaardige recyclage en geslo-ten kringlopen is erg ingewikkeld. Verbeteringen in het ene onderdeel kan voor nieuwe problemen zorgen in een volgende schakel van recyclageketen. Doordat, ook los van het streven naar recycling, ontwikkelingen in materialen en producten snel gaan, zijn alle onder-delen van de keten in beweging, waardoor het mana-gen van de transitie een grote uitdaging is.




T +32 2 238 97 64F +32 2 230 71 18M +32 496 529 526

[email protected]


4 VISIE EN AMBITIES M.B.T. POLYMEER EN KUNSTSTOF RECYCLING

4.1 DE VISIE OP POLYMEER EN KUNSTSTOF RECYCLING IN 2030

In dit hoofdstuk wordt een mogelijke toekomst voor polymeer en kunststof recycling in Vlaanderen in 2030 beschreven. Het gaat dus niet om de HUIDIGE SITUATIE maar om wat het in de toekomst KAN ZIJN.

De situatie m.b.t. polymeer en kunststof recycling in Vlaanderen in 2030 kan als volgt gekenmerkt wor-den:

1. Vlaanderen is (wereld)TOP in de recyclage van enkele specifieke kunststofstromen

2. BIJNA 100% van de nieuwe producten zijn D4R

3. BIJNA 100% juiste inzameling en sortering van kunststofafval

4. Productie-afval minimaal

5. Gesloten cycli en near zero waste in een aantal sectoren/regio’s

6. Ketenbewaking van producent tot recycler

7. Optimaal transport met fijnmazig logistiek netwerk

8. Excellente materiaal databases en materiaal-paspoorten

9. Betere recyclageprocessen: flexibele verwer-king met duurzame recyclagetechnieken

10. Minder polymeer families met vergelijkbare functionaliteiten

11. Additieven, solventen en katalysatoren met uit-stekende EoL verwerking

12. Brede set toepassingen voor recyclaat met ge-garandeerde kwaliteit

13. Klant accepteert gerecycleerd materiaal

14. Werkbare regelgeving stimuleert recyclage

15. Nieuwe business modellen

Vlaanderen is (wereld)TOP in de recyclage van enkele specifieke stromenDoor breed systematisch onderzoek naar problema-tische stromen die op termijn economisch rendabel gerecycleerd kunnen worden, is Vlaanderen voor de recyclage van enkele specifieke stromen wereldtop. Bedrijven, uit diverse onderdelen van de kunststof-keten, en kennisinstellingen werken intensief samen om kansrijke stromen en valorisatie routes te bepa-len en te realiseren. Valorisatie routes geven aan hoe combinaties van polymeer & kunststofproducten de recyclage keten doorlopen en voor welke nieuwe toepassingen ze ingezet kunnen worden. Daarbij wordt op uitmuntende wijze aangesloten bij in Vlaan-deren reeds beschikbare competenties, stromen en de installed base van hier aanwezige chemische en recyclage bedrijven. Ook inkten, weekmakers en lij-men worden goed en rendabel gescheiden van hun kunststofdragers.

BIJNA 100% van de nieuwe producten zijn D4RBijna 100% van de nieuwe producten en polymeren zijn Designed for Recycling. Ontwikkelaars van pro-ducten, verwerkers van grondstoffen, materiaalpro-ducenten en ontwikkelaars van nieuwe materialen maken optimaal gebruik van de kennis over materi-alen en recyclagemogelijkheden. Bij het ontwikkelen van nieuwe producten en materialen wordt conse-quent gekozen voor gecertificeerde materialen en producten met een goede EoL performantie. In di-verse ketens bereiken veel bedrijven deze doelstel-lingen al rond 2020.

BIJNA 100% juiste inzameling en sorteringExcellente materiaal databases en paspoorten heb-ben, gecombineerd met een aantal andere maatre-gelen, geleid tot een BIJNA 100% juiste inzameling en sortering van kunststofafval in 2030.Het gaat hierbij om:

- Sensibilisering van de gebruikers (consumenten en bedrijven) door een uitgekiende combinatie van algemene voorlichting, productinformatie op producten en het gebruiken van mobiele scanners en apps.

- Consequente en verre gaande scheiding aan de bron onder andere met slimme inzamelcontainers. Deze containers genereren real time online infor-matie over inhoud en zijn in staat om contaminatie te voorkomen.

- Nieuwe motivatie maatregelen zoals beloningsys-temen voor consumenten en bedrijven voor het netjes scheiden.

- Brede ontwikkeling en verspreiding van nieuwe business modellen die een juiste en volledige re-tour stroom genereren. Voor vele productgroepen nemen de producenten bij aankoop van een nieuw exemplaar het oude exemplaar terug.

Productie-afval minimaal bij meeste bedrijvenProductie-afval wordt binnen fabrieken excellent ingezameld. Bedrijven die kunststof maken en ver-werken gaan systematisch op zoek naar mogelijk-heden om productie-uitval te minimaliseren. Bedrij-ven kiezen op logische vervangingsmomenten voor materialen, technologieën en productielijnen waarbij productie-uitval direct weer als grondstof wordt in-gezet. Hierdoor wordt al snel een aanzienlijke re-ductie in productie-afval en materiaalkosten gerea-liseerd. Rond 2020 is de productie-uitval voor de meeste bedrijven/stromen al aanzienlijk verminderd.

Gesloten cycli en near zero waste in een aantal sectoren/regio’sDaar waar grondstofschaarste en prijzen een knel-punt vormen wordt gestructureerd en op diverse ni-veaus gewerkt aan het sluiten van kringlopen. Naast initiatieven van sectoren en grote spelers (koplo-pers) in bepaalde ketens zijn er initiatieven om ma-teriaalstromen op bedrijfsterreinen te optimaliseren (SYMBIOSE) en de kansen voor lokale verwerking van stromen te realiseren. Enkele koplopers berei-ken rond 2016 al de doelstelling van near zero was-te. Pas richting 2030 wordt het breder, maar nog steeds selectief, sluiten van specifieke kringlopen technisch en economisch rendabel.

Ketenbewaking van producent tot recyclerVanaf 2016 vinden er op regelmatige basis kennis- en informatie-uitwisselingsmomenten plaats tussen de basis polymeer producenten, de kunststof ver-werkers en de recyclers. Tegen 2030 is de samen-werking tussen deze actoren zover gevorderd dat men binnen bepaalde kunststofketens een tracking of bewaking heeft van producent tot recycler.

Optimaal transport met fijnmazig logistiek net-werkHet sluiten van kringlopen wordt gefaciliteerd door een voortdurende opvolging van kleinere en grotere innovaties in de logistiek. Veel innovaties ontstaan om specifieke problemen rond een bepaalde mate-rialenstroom economische rendabel en ecologisch verantwoord op te lossen. Bedrijven in de keten heb-ben met specifieke kennisinstellingen samengewerkt aan passende, gerichte oplossingen. Deze oplossin-gen bevatten onder andere de volgende elementen:- Binnen ketens en ketenoverschrijdend combineren

van stromen.- Gebruik van een grote diversiteit van logistieke in-

novaties (vervoersconcepten, inzamelconcepten,




T +32 2 238 97 64F +32 2 230 71 18M +32 496 529 526

[email protected]


gebruiken vervoersmiddelen en verpakkingen).- Met IT ondersteund ketenbeheer, die zorgt voor

optimaal transport.- Reglementering en standaardisatie van retour-infra

(verplichte stockagezone, standaardisatie van con-tainersystemen)

- Doorbelasten van inefficiëntie in retourlogistiek, milieu impact en recyclage kosten.

Excellente materiaal databases en materiaal-paspoortenDe meeste sectoren beschikken over uitgebreide materiaal databases. Deze databases bevatten infor-matie over specificaties, gebruiksvoorwaarden en re-cycleerbaarheid van virgin materiaal en recyclaat. De informatie wordt ook vastgelegd in RFID chips van polymeren. De chips worden tijdens de productie van materialen direct op het materiaal geprint. En-kele koplopers hebben al vanaf 2010 vooruitlopend op Europese initiatieven en regelgeving gestructu-reerd informatie via excellente databases en mate-riaalpaspoorten verzameld en verspreid. Hierdoor hebben Vlaamse bedrijven in chemie en recyclage in Europa een voorsprong opgebouwd.

Betere recyclage processen: flexibele verwerking met duurzame recyclagetechniekenGaat onder meer over:

- Hybride Processen. Processen ontwikkelen die men modulair kan inzetten en die grondstoffen van variërende kwaliteit kunnen verwerken tot hoog-waardig recyclaat.

- Flexibele en geautomatiseerde verwerkingsmachi-nes, die meerdere type materialen en gemengde stromen kunnen verwerken. Alle machines in de verwerkingslijn worden volledig automatisch ge-stuurd. De inkomende grondstoffen worden auto-matisch geanalyseerd en vervolgens gesorteerd. Ook worden de volgende stappen van de flexibele

lijn automatisch ingeschakeld en bijgestuurd op basis van de geanalyseerde inputstromen. Anno 2012 is in de meeste gevallen nog handmatige voorsortering nodig, in 2030 kan dit automatisch gebeuren.

- Goedkope duurzame chemische recyclage tech-nieken/machines: kunnen met beperkte investe-rings- en exploitatiekosten (energie- en waterzui-nig) en zonder schadelijke chemicaliën ook kleine hoeveelheden rendabel recycleren (bijvoorbeeld op bouw en slooplocatie).

Minder polymeer families met vergelijkbare functionaliteitenFunctionele eisen van materialen worden ingevuld met een beperktere familie van polymeren met hoge recyclage efficiëntie. Des te minder verschillende soorten polymeren er in de afval stromen zitten, hoe eenvoudiger de sortering en recyclage.

Additieven, solventen en katalysatoren met uit-stekende EoL verwerkingDe chemische sector heeft samen met kennisinstel-lingen en ketenpartners gewerkt aan de ontwikkelin-gen en toepassing van additieven, solventen en kata-lysatoren met uitstekende EoL verwerking. Zo zijn er additieven ontwikkeld die de ketenlengte (en dus de kwaliteit en levensduur) van polymeren verlengen. Er bestaan groene solventen die allerhande vervui-lingen van de polymeren/kunststoffen verwijderen en zodus de recyclage bevorderen. Daarnaast zijn er nieuwe hoogwaardige toepassingen voor kunststof blends (zoals verpakkingsfolies) door bijvoorbeeld het toevoegen van geschikte compatibilisatoren.

Brede set aan toepassingen voor recyclaat met gegarandeerde kwaliteitIn 2030 kunnen veel polymeren en kunststoffen kostenefficiënt uit recyclaat gemaakt worden met

een kwaliteit die vergelijkbaar is met virgin materi-aal. Ook zijn diverse (blends van) polymeren op de markt gebracht met kwaliteiten, die virgin materialen niet goed of goedkoop kunnen leveren. De produc-tieprocessen voor voorwerpen in kunststoffen zullen geoptimaliseerd zijn om de grotere variatie van re-cyclage stromen aan te kunnen.

Klant accepteert gerecycleerd materiaalHet aantal klanten dat gerecycleerd materiaal ac-cepteert is gestaag gegroeid. Op middellange ter-mijn is de kwaliteit en de kwaliteitsbewaking van de verwerking van recyclaat zodanig dat grote groepen klanten diverse producten breed accepteren. Ge-bruik van recyclaat in voedingsverpakkingen, cos-metica, kinderspeelgoed en kleding blijven natuur-lijk gevoelig liggen en is nog steeds slechts beperkt toegestaan.

Werkbare regelgeving stimuleert recyclage

- EU regels staan gebruik van specifiek recyclaat in voedingscontact onder bepaalde voorwaarden toe.

- Uniforme standaardisatie en certificatie van recy-clage processen en gerecycleerde materialen.

- Transport (over grenzen) van nevenstromen is eenvoudig & werkbaar.

- Reglementering en standaardisatie van retour-in-frastructuur bij bedrijven (verplichte stockagezo-ne, standaardisatie van containersystemen,..).

- Inefficiëntie in retourlogistiek, milieu impact van producten, recyclage kosten, etc worden doorbe-last.

- Terugnameplicht van producten voor invoerder en /of de producent.

Nieuwe business modellenDe continue ontwikkeling van nieuwe business mo-dellen ondersteunt de kansen om stromen op een

rendabele wijze te recycleren. Steeds meer bedrij-ven nemen oude producten terug bij aankoop van een nieuw exemplaar of hanteren een slim en effici-ent blue business model.




T +32 2 238 97 64F +32 2 230 71 18M +32 496 529 526

[email protected]


5 INNOVATIES

Op basis van de benoemde kansen en uitdagingen voor kunststof kringlopen en de ontwikkelde visie voor polymeer en kunststof recyclage in Vlaanderen in 2030 werden in de technologie workshop alle nodige en mogelijke innovaties met betrekking tot inzameling, sortering, materiaal ontwikkeling en recyclage opgelijst.

5.1 TECHNOLOGISCHE INNOVATIES

- Ontwikkelen en toepassing nieuwe busi-ness modellen, logistieke en technische concepten

- Labels met materiaalsamenstelling- Databases voor materiaalsamenstelling

(specs, grenzen, recycle data sheets)- Nieuwe beloningssystemen voor juist

voorsorteren door consument en bedrijven- Tracers (materiaal paspoort) en markers

met informatie over aard, oorsprong, sa-menstelling, verwerkbaarheid.

- Uitsorteren en rendabel verwerken van kleine concentraties specifieke stoffen

- Chemische depolymerisatie- Het verpoederen, microniseren (vb. cryo-

geen malen) kunststoffen- Pyrolyse voor het ontwikkelen van nieuwe

materialen uit recyclaat en het afbreken van stromen tot een vloeibare, verpomp-bare stroom

- Devulkanisatie van rubbers- Thermische feedstock recyclage

- Innovatie in logistiek algemeen en over wa-ter en spoorweg

- (Meer) hoogwaardige recycling parken- Decentrale recycling units- Nieuwe business modellen voor urban mi-

ning- Kleur (herkennen & scheiden op kleur met

Hyperspectraa)l- Chemische oplossingen voor diverse multi

layer problemen- Blends polymeren tot een kunststof met

nieuwe add on eigenschappen- Bio based materialen met add ons- Slimme lossende hechtingsmaterialen zijn

geoptimaliseerd en worden breed toegepast- SMART traceren en identificeren van materi-

alen- Verwijderen van chemicaliën, bedrukkingen

en onzuiverheden d.m.v. alkali, zuur, solvent, super kritische vloeistoffen, ionische vloei-stoffen

- Materiaalscanning (ook voor thuis)- Betere detectie en sortering (sneller, goed-

koper) bijv infraroodspectroscopie- Intelligente containers en voertuigen (met

o.a ingebouwde detectie, en sortering)- Triggers te scheiden, o.b.v. warmte, vocht,

UV lading.- Efficiënte chemische methodes om mono-

meren te herwinnen uit polymeren- Rejuvenatiemethoden om EoL kunststoffen

de oorspronkelijke eigenschappen te geven- dispergeren van kunststoffen in coatingdis-

persies- Technieken voor het centraal opwerken van

harsen. Smeltfiltratie voor gesmolten of op-geloste polymeren

- Dehalogeneren in ionic liquids- Urban mining (leidt tot constante stroom).- Flockage materiaaloppervlakten met gerecy-

cleerde vezels- Solvolyse (selectief oplossen)

- Machines met materiaalscanning (geijkt) voor industrie, in balenpersen, vermalers, voor identificatie in functie van inventarisa-tie, scheiding en/of alarmering

- Gestandaardiseerde markers, tracers of trig-gers in het materiaal met informatie over de aard, oorsprong, samenstelling,.. als ver-werkbaarheid (technisch en economisch) van het materiaal

- Doorontwikkelen decentrale recycling units- Groene methodes voor ontkleuren/ontgeu-

ren- Restafval na herwinning is biodegradeerbaar- Compatibilisatoren voor het formuleren en

compounderen van niet mengbare kunst-stofstromen (via extrusie).

- Laser-geïnduceerde spectroscopie, die PE, PP, POM, PVC, PTFE, PA, PET, PBT, ABS, PS en PC onderscheid.

- Selectief membraan voor opzuiveren van stromen

- Enzymatisch zuiveren- Opzuiveren in de bulkfase van kunststoffen

door extractie van additieven en kleurstoffen met (superkritische) CO2 en Vinylloop

- Kunststof en biomassa combineren tot nieu-we hybride combinaties

- Kunststof en biomassa combineren tot ba-sischemicaliën

2012 - 2016 2016 - 2020 2020 - 2030

INN

OVA

TIES

HO

GE

PRIO

RIT

EIT

5.2 UITWERKING GEPRIORITEERDE INNOVATIES

In de technologie workshop hebben de deelnemers 10 must have innovaties geïdentificeerd waar gezamenlijk actie (meerdere partijen uit verschillende ketenonderdelen) gewenst is. Must haves zijn innovaties die essen-tieel zijn voor het realiseren van de ambities rond recycleren van polymeren en kunststoffen.

Omdat een keten zo sterk is als de zwakste schakels is hier niet alleen naar recyclage gekeken maar ook naar materialen en innovaties in logistiek inzamelen en sorteren. In onderstaande tabel zijn de resultaten opgeno-men van de prioritering.

- Betere kleurdetectie met Hyperspectraal tech-nieken

- Uitsorteren van kleine concentraties stoffen- Tracers (materiaal paspoort) en markers met

info over aard, oorsprong, samen-stelling, ver-werkbaarheid

- Chemische oplossingen voor diverse multilayer problemen

- Blends van polymeren als kunststof met nieuwe add-on eigenschappen

- Biobased materialen met add-ons die be-staande materialen niet goed leveren

- Slimme lossende hechtingsmaterialen- Additieven met een efficiënte EoL verwer-

king- Stabilisatietechnieken en -additieven die re-

cyclaatkwaliteit verbeteren

- Verwijderen van chemicaliën, bedrukkingen en onzuiver-heden d.m.v. alkali, zuur, solvent, su-per kritische of ionische vloeistoffen

- Compatibilisatoren die van heterogene niet mengbare polymeerfracties terug homogene kunststofstromen of grondstoffen maken

- Chemische depolymerisatie- Verpoederen, microniseren (vb. cryogeen ma-

len)

Inzamelen en sorteren Materialen Recyclage

Vervolgens hebben de deelnemers zo veel mogelijk van de technologieën verder verkend. De technolo-gieën worden hieronder kort omschreven. Een ver-dere beschrijving van het perspectief van deze tech-nologieën en de kritieke punten in de ontwikkeling is opgenomen in bijlage 5.

Detectie op kleurDetectie op kleur wordt reeds veel toegepast in sor-teercentra, zoals bij FostPlus (blauwe zak recyclage), de automotive industrie en voor elektronica. Men kan zowel op type kunststof (PP – PET – HDPE) als op kleur sorteren. Het scheiden van kleurnuances die dicht bij elkaar liggen, van zwart en het onderscheid tussen wit en kleurloos is nog wel lastig. Ook zijn er nog problemen met kleurherkenning van multilayer producten. Wat het type betreft, gaat het enkel om harde kunststoffen en geen folies of zachte kunststof-fen. Voor de toekomst zal het erop aankomen ervoor te zorgen dat deze technologieën snel genoeg, effi-ciënt genoeg en goedkoop genoeg kunnen opereren.

- detectie van meerdere types polymeren en kunst-stoffen (ook zachte en folies)

- met 1 machine kunnen scheiden in meerdere frac-ties

- algemene snelheid- en efficiëntieverhoging- scheiding van food en non-food kunststoffen- detectie van additieven in de kunststoffen, bv. schei-ding van kunststoffen met en zonder brandvertra-gers

- detectie technieken die werken op maalgoed en economisch rendabel zijn

Chemische oplossingen voor multilayer proble-menChemische oplossingen voor multilayer producten kunnen toegepast worden voor: folies in automobile, dak/bouw, verpakkingen, kabels, flessen met barriè-re- eigenschappen, vloeren en wanden, enz. Momen-teel lopen er onderzoeken naar:- Tapijtsector (polypropylene). Hier wordt onderzocht hoe de verschillende lagen van het tapijt gemakke-




T +32 2 238 97 64F +32 2 230 71 18M +32 496 529 526

[email protected]


lijk van elkaar kunnen scheiden worden; hoe mono-materiaal te gebruiken voor de verschillende lagen van het tapijt.

- Automotive: ontwikkelen en toepassen van lijmen waarmee lagen via thermische en/of chemische processen eenvoudig gescheiden kunnen worden, cfr. Slimme lossende hechtingsmiddelen

TracersTracers (materiaal paspoort) en markers met infor-matie over aard, oorsprong, samenstelling, verwerk-baarheid (bijv met muRFID chips, infra rood, LUMIflex of fluoriserend) worden nu al door diverse bedrijven toegepast om het eigen product te herkennen (bij-voorbeeld Deceuninck). Dit kan op termijn toegepast worden voor alle kunststoffen, kort en lang cyclisch met veel aandacht voor het voorkomen en identifice-ren van ongewenste toevoegingen (onzuiverheden). Op lange termijn worden tracers op polymeer basis en direct geprint.

Uitsorteren kleine concentratiesDe focus hierbij is dat er waardevolle kunststofstro-men zijn door de aanwezigheid van andere waarde-volle materialen denk aan goud in PCB’s, zilver in fo-tografische film en ook aluminium in verpakkingen. Stijgende grondstof- en energieprijzen maken de extractie van bijvoorbeeld kleine concentraties alumi-nium in de toekomst meer attractief:

- Aluminium-kunststof hybride materialen (cross-linked polyethylene (PEX) pipe met een aluminium binnenlaag, polystyreen/aluminium voedingsverpak-kingen, tubes) vormen een interessante substroom in kunststofafval.

- Filtratie van gesmolten kunststofstromen wordt van-daag al toegepast voor het verwijderen en terugwin-nen van metalen.

Verwijderen onzuiverheden

Verwijderen van chemicaliën, bedrukkingen en onzui-verheden d.m.v. alkali, zuur, solvent, super kritische vloeistoffen, ionische vloeistoffen. Hierbij ligt de fo-cus op maalgoed, want voor folies of plastic voorwer-pen in hun geheel is de aanpak anders. Nu worden alle typen kunststoffen gewassen, voornamelijk voor het verwijderen van fysieke verontreinigingen zoals lijmen, vuilresten, etc. Maar men wenst ook andere dan deze fysieke verontreinigingen te verwijderen, die anders de recyclage bemoeilijken of verhinderen. Een voorbeeld van dit laatste is het verwijderen van eco-toxische sporen van plastic bidons van chemi-sche verdelgingsmiddelen. Belangrijke toepassingen zijn:

- het afwassen van inkten en bedrukkingen

- verwijderen van lijm (-resten)

- ontkleuren van plastics in de massa

- ontgeuren

- verwijderen van eco-toxische stoffen

Om deze zaken mogelijk te maken zal men moeten innoveren vanaf het design van zowel de kunststoffen als de inkten, lijmen, kleurstoffen, etc.

Compatibilisatoren voor niet mengbare stromenCompatibilisatoren voor het formuleren en com-pounderen van niet mengbare kunststofstromen (via extrusie of spuitgieten). De compatibilisatoren zor-gen ervoor dat uit mengfracties een kunststofstroom geproduceerd wordt met een homogene kwaliteit zodanig dat de eindverwerker verzekerd is van een constante stroom. Toepassingen zijn:- Compatibilisatoren worden vandaag al benut bij het mengen van virgin polymeren om kunststoffen te maken met verbeterde materiaal eigenschappen. Typische voorbeelden zijn: ABS en polycarbonaat, Polyamide en ABS, PET en PP.

- Sommige gecontamineerde reststromen van kunst-stoffen worden op deze wijze verwerkt.

Het betreft toepassingen met een lage kwaliteit. Het perfect sorteren en scheiden van gemengde kunst-stofstromen zal ondanks de verwachte evoluties van de technologie ook op lange termijn nog een knel-punt zijn voor bepaalde stromen.

Chemische depolymerisatie. Chemische depolymerisatie, ook wel chemolysis ge-naamd, maakt gebruik van chemische reagentia om de polymeren af te breken tot start monomeren. In functie van het gebruikte reagens kan men spreken over glycolyse, hydrolyse, methanolyse, ammono-lyse. Deze techniek wordt vooral toegepast op con-densatie polymeren zoals PET, PEN, PLA, PA. Deze recyclagetechnologie is voldoende gekend en wordt reeds toegepast door typische chemiebedrijven. Ook PUR-schuim (uitgeharde systemen) kan door verschillende chemische processen afgebroken worden tot monomeren of andere tussenproducten, die o.a. terug ingezet kunnen worden in PUR pro-ductie. Ook lopen er veel onderzoeken naar nieuwe chemische depolymerisatie technieken (zie bijlage 4.1). Deze technieken zijn echter net zoals de be-staande technieken over het algemeen erg kostbaar, energie-intensief en alleen rendabel bij toepassing op grote schaal. Veel technieken zijn bovendien erg gevoelig voor onzuiverheden. Voor de recyclage van polymeren en kunststoffen is nood aan performante, betaalbare en duurzame chemische depolymerisatie technologieën, onder andere voor

- gedeeltelijke depolymerisatie zodanig dat de half-fabricaten terug kunnen ingezet worden in de pro-ductie van polymeren (vb PUR hydrolysaten in PUR productie).

- herwinnen van de duurdere versterkingsvezels zo-als koolstof, Kevlar®uit kunststoffen (epoxy, PET, PUR, …)

- het recupereren van koolstofvezels uit de compo-

sietdelen met pyrolyse-technieken.

Het verpoederen, microniseren (vb. cryogeen malen)Verbeterde technologieën voor het verpoederen en microniseren zullen een positief effect hebben op het recycleren van alle kunststoffen. Dus ook ther-moharders. De technieken kunnen ingezet worden om maalstromen eenvoudig op te zuiveren en te homogeniseren. Daarnaast kan de techniek ingezet worden:

- Als voorstap om gladde oppervlakken te verwerken (matting agents) in bijvoorbeeld nichemarkten voor automotive, electronica, wanden en keukens, meubilair. Het proces geeft een mooie high-quality marmer look.

- Om poederstromen te ontwikkelen voor gebruik in additive manufacturing en eenvoudige 3D printers.

- Om poeders te ontwikkelen, die als vulmiddel ge-bruikt kunnen worden.

- Als voorstap voor het chemische depolymerisatie proces.

Blends van polymerenPolymeer blends (‘alloys’ of mengsels) van ‘nieuw’ gesynthetiseerde (virgin) polymeren bestaan reeds meer dan 30 jaar. Verscheidene polymeerparen, of zelfs trio’s, hebben synergetische eigenschappen en behoren tot de groep van commercieel succes-volle ‘engineering plastics’. De kennis over polymeer compatibiliteit en het gebruik van eigenschap-ver-beteraars wordt ook voor het recycleren van plas-tics toegepast. De kennis over blends zou verder uitgebouwd moeten worden. Met deze kennis kun-nen recyclage bedrijven systematisch heterogene en vervuilde reststromen van polymeren en kunststof-fen systematisch omzetten in blends met een ge-garandeerde kwaliteit. Hierbij wordt naar bestaande




T +32 2 238 97 64F +32 2 230 71 18M +32 496 529 526

[email protected]


en nieuwe blends gekeken. Voor het omzetten zijn reproduceerbare processen nodig, die flexibel aan-gepast kunnen worden aan de beschikbare inputs en de gewenste outputs.

Bio-based materialen voor add-onGebruik maken van bepaalde inherente eigenschap-pen van bio-polymeren die niet goed gerealiseerd kunnen worden met polymeren o.b.v. fossiele basis. Het gaat dan onder andere om:

- Grotere gevoeligheid (kwetsbaarheid) voor vocht en hoge temperaturen. Een eenvoudige oplosbaar-heid kan bijvoorbeeld, gecombineerd met de ge-voeligheid voor warmte, gebruikt worden om PLA polymeren uit folies los te krijgen en daarmee zui-vere stromen voor depolymerisatie te creëren

- Tactiele eigenschappen zoals Soft touch eigen-schappen en andere aan de natuur ontleende sterkten optimaliseren en inzetten

- Mechanische eigenschappen (sterkte van de draad van een spinneweb) optimaliseren en inzetten

- Het natuurlijke warme uitzicht voor meubilair en gebruiksvoorwerpen

- Hechten en onthechten

- Self-healing en cleaning kwaliteiten.

Sommige (recyclage) experts vrezen dat het men-gen van bio-based kunststoffen (o.a. PLA ) met klassieke kunststoffen (PET) het recyclage proces verstoren. De verwachting is dat verbeterde toe-komstige detectietechnieken en inzamelsystemen, dit probleem zullen oplossen.

Slimme lossende hechtingsmiddelen.Hieronder vallen ook de “trigger degradation” toe-passingen, die in de toekomst een belangrijke rol kunnen spelen bij de EoL-verwerking van (plastic) producten. Het gebruik van deze middelen zal de recyclage van samengestelde kunststoffen en kunst-

stofproducten vergemakkelijken.

Additieven met een efficiënte EoL verwerkingDeze werden ook reeds benoemd als een belangrij-ke opportuniteit voor kunststofrecyclage. Voorbeel-den van dergelijke additieven kunnen zijn: slimme hechtingsmiddelen, minder schadelijke of storende stabilisatoren, speciale monomeren voor het herwin-nen van thermoharders, afwasbare of beschermen-de coatings, self-cleaning mechanismen, UV absor-berende additieven of micro RFID voor eenvoudige identificatie en scheiding van materialen, … .

Stabilisatietechnieken en -additieven die recy-claatkwaliteit verbeterenOok dit werd reeds benoemd als belangrijke oppor-tuniteit. Bij elke recyclage cyclus verliezen kunst-stoffen of polymeren een stuk kwaliteit, doordat bij recyclage de keten van de polymeren verkort wordt. De ontwikkeling van (recyclage)technieken of ad-ditieven die de levensduur van kunststoffen of po-lymeren verlengen, door de kwaliteit te verhogen of degradatie tegen te gaan, zal ervoor zorgen dat kunststoffen meer recyclage cycli kunnen doorlopen.

6 Onderzoek en Ontwikkelingsplan

In de laatste workshop hebben de deelnemers alle opgebouwde informatie uit de markt, product en technolo-gie workshops samengebracht. Men heeft de eerder benoemde ambities en technologische innovaties vertaald naar projecten die uitgevoerd moeten worden om de visie te realiseren. De projecten kunnen zowel technolo-gisch als niet-technologisch zijn. Vervolgens hebben de deelnemers deze projecten ingedeeld volgens hoge of gemiddelde prioriteit en in een tijdskader geplaatst. Dit tijdskader geeft aan wanneer men bepaalde projecten gerealiseerd wilt hebben of men de activiteiten hiervoor moet opstarten.

- Samenwerking (basis) chemie producen-ten, verwerkers en recyclage bedrijven.

- Stimulatie van Design 4 Recycling- Compatibilisatoren- Opstellen materiaal databank en recycle

data sheets- Stabilisatie van kunststof- en polymeerfa-

milies- Zuiveren van recyclaat stromen

- Ontwikkeling recyclage app voor bedrijven én consumenten

- Stimuleren van integratie kwaliteit – gebruiksgemak – milieu aspecten- Verdere sensibilisering van consumenten

en bedrijven- Nieuwe business modellen ontwikkelen en

verspreiden.- Een voorgezette denktank om recyclage

kansen met multidisciplinariteit te behan-delen

- Training/sensibilisering van de consument en producent voor het duurzaam omgaan met grondstoffen/afval

- Compatibiliseren van kunststoffen- Slimme hechtingsconcepten voor het ont-

mantelen van complexe materialen- Selectie polymeerfamilies onderzoeken op

conversie naar basismonomeren- Milieuvriendelijke oplosmiddelen voor her-

winnen bepaalde polymeren

- Biomassa en kunststoffen samen conver-teren in nieuwe basischemicaliën

- Polymeer recycling parken met materiaal identificatie

- Business modellen voor Urban Mining- Training/sensibilisering van de consument

en producent voor het duurzaam omgaan met grondstoffen/afval

- Technologie om groepen polymeren in ge-standaardiseerde moleculen of recyclaat om te zetten

- Depolymerisatie & devulkanisatie om pro-bleemstromen zoals thermoharders selec-tief te breken

- Onzichtbare isolerende coating die bij re-novaties ingezet kan worden

- Wettelijk kader voor integraal doorrekenen van CO2 emissie

- Breed integraal in kaart brengen van eco-logische gevolgen en economische haal-baarheid van zero waste

- Materiaal database opzetten (moet snel starten, zie korte termijn)

- Via onderzoek en simulaties ontwikkelen optimale routes/concepten voor retour logistiek incl business modellen, voertui-gen,…

- Training/sensibilisering van de consument en producent voor het duurzaam omgaan met grondstoffen/afval

2012 - 2016 / korte termijn 2016 - 2020 / middel lang 2020 - 2030 / lang

Hog

e pr

iori

teit

Gem

idde

lde

prio

rite

it




T +32 2 238 97 64F +32 2 230 71 18M +32 496 529 526

[email protected]


6.1 KORTE OMSCHRIJVING PROJECTEN

KORTE TERMIJN

Stimulatie van Design 4 Recycling. Het concept Design for Recycling wordt nog onvol-doende toegepast in de kunststofsector en in de aanverwante sectoren. Het verder bekend maken en stimuleren van de toepassing van Design for Recy-cling bij ontwerpers, product developers, productie-verantwoordelijken, beslissingsnemers, R&D mana-gers, etc. zou een snelle en directe impact kunnen hebben op de recyclage van kunststoffen. Naast het promoten van het concept in de industrie oppert de academische wereld ook voor het permanent opne-men ervan in bepaalde leerprogramma’s van oplei-dingen zoals (industrieel) ingenieur, industrieel de-sign, etc.

Compatibilsatoren Compatibilisatoren zijn vooral bedoeld om kleine restfracties die in de gezuiverde en gerecycleerde kunststof stroom zitten homogeen te mengen in de kunststof. Zonder deze producten krijgt men hetero-gene menging met groot kwaliteitsverlies. Het is in deze context ook belangrijk om uit te zoeken welke de meest relevante of economische rendabele stro-men zijn om via deze weg aan te pakken. Op korte termijn moeten we onderzoeken welke compatibili-satoren er op de markt zijn om toe te voegen aan gerecycleerd materiaal om de verwerkingseigen-schappen en finale eigenschappen goed te krijgen (of zelfs te verbeteren). Verder zou men ook de noden van de industrie voor compatibilisatoren in kaart kunnen brengen om vervolgens de match ma-ken tussen vraag en aanbod of om de gaps tussen de twee te identificeren.

Stabilisatie van polymeren. Een steeds wederkerend probleem bij de recycla-ge van polymeren en kunststoffen is de afnemende

kwaliteit van het polymeer. Door recyclage treedt ke-tenverkorting op, wat algemeen een negatief effect heeft op de eigenschappen van het polymeer. Dit probleem kan aangepakt worden met nieuwe en/of betere stabilisatoren die de ketenverkorting bij ver-werking en recyclage tegengaan of voorkomen. Ook kunnen moeilijk te regenereren kunststoffen vervan-gen worden door goed te regenereren kunststoffen. Bijkomend kan ook gezocht worden naar vervan-gen van verouderende en/of moeilijk te stabiliseren kunststoffen door kunststoffen met een beter rege-neratiepotentieel Een andere mogelijkheid is onder-zoek naar volledig nieuwe polymeren die ontworpen zijn om stabieler te zijn en makkelijker te recycleren.

Opstellen van een recyclage databank én recy-cle data sheets. Er bestaan momenteel databanken met LCA info. Men zou deze databanken kunnen uniformiseren en/of kunnen uitbreiden met informatie over de recyclage mogelijkheden van de producten. Verder zou men dan ook informatie rond toxiciteit kunnen toevoe-gen aan de databanken, aangezien deze momenteel nog ontbreekt in de LCA gegevens. Dergelijke da-tabanken en/of recyclage data sheets kunnen dan gebruikt worden door organisaties die producten of grondstoffen willen recycleren, om snel een accuraat beeld te krijgen van de recyclage mogelijkheden en de modaliteiten zoals economische en ecologische impact.

Samenwerking tussen (basis)chemie producen-ten, verwerkers en recyclage bedrijven. Om homogene, heterogene en vervuilde stromen van polymeren en kunststoffen goed om te kunnen zetten in recyclaat van een gegarandeerde kwaliteit, is een gedegen kennis van chemische en depolyme-risatie processen van essentieel belang. Deze ken-nis ligt vaak bij de (grote) chemie producenten. Zij

zouden deze kennis kunnen delen met de recyclage bedrijven en kunststofverwerkers zodat polymeer afval correct en efficiënter herwonnen kan worden. Momenteel is er nog weinig of geen sprake van der-gelijke samenwerkingen.

Zuiveren van recyclaat stromen Vaak is het zo dat een welbepaalde verontreiniging of additief de recyclage van kunststoffen of polyme-ren bemoeilijkt of zelfs onmogelijk maakt. Door zui-veringsprocessen ver te ontwikkelen en te optimali-seren, zoals het ontinkten, wassen voor verwijderen van chemicaliën en vervuilingen, detoxificatie, etc. zullen veel stromen gerecycleerd kunnen worden die momenteel ofwel nog niet recycleerbaar zijn of recycleerbaar zijn met beperkte efficiëntie.

Ontwikkeling van een recyclage appZowel voor gebruik binnen bedrijven als voor thuis-gebruik door consumenten.Met de app zouden mensen met hun smartphone materialen/producten kunnen scannen en recht-streeks informatie krijgen over hoe men deze moet recycleren.

Kwaliteit – gebruiksvriendelijkheid – Milieu.Stimulatie bij bedrijven om afdelingen kwaliteit en milieu meer en beter te laten samenwerken. De ge-meenschappelijke drijver hierbij is gebruiksvriende-lijkheid. VB: bij verpakking van voeding: niet enkel een verpakking die de kwaliteit van het product be-waart, maar ook deze met de laagste milieu-impact en beste recycleerbaarheid. Hieronder vallen het stimuleren duurzame verpakkingen, design 4 recy-cling, fit for purpose, kennis delen etc.

Verdere sensibilisering van recyclage, recycla-ten en ecodesignRecyclage en recyclaten hebben nog steeds geen geweldige reputatie. Bedrijven vrezen voor afne-

mende kwaliteit bij het gebruik van recyclaten. Consumenten zijn zich vaak niet bewust van de im-pact van de recyclage van het huishoudelijk afval. De mensen thuis weten niet wat er gebeurt met de PMD materialen en hoeveel producten er reeds op de markt zijn op basis van recyclaat. Door het imago van recyclage en recyclaten op te krikken zullen ook het gebruik van recyclaten en de recyclage inspan-ningen toenemen.

Nieuwe business modellen ontwikkeling en ver-spreidenEr zijn reeds bedrijven die nieuwe modellen hante-ren voor het valoriseren van afval- en nevenstromen. Deze bedrijven zouden naar voor kunnen treden als voorbeeldcases ter inspiratie van de anderen.

Een voorgezette denktankDe verdere behandeling van het onderwerp “poly-meer en kunststof recyclage” met de nodige multi-disciplinariteit. De FISCH Polymeer Kringlopen Road-map workshops zijn afgelopen. Er is vraag naar een voortzetting van dergelijke bijeenkomsten. FISCH organiseert periodiek Open Consortium meetings voor haar innovatie programma’s. Deze meetings kunnen een antwoord bieden op deze vraag.

MIDDELLANGE TERMIJN

Compatibiliseren van kunststoffen

- In kaart brengen van aard en waarde van moeilijk te verwerken kunststofstromen

- Matrix opstellen van de niet- en compatibele kunst-stoffen

- Bepalen welke additieven geschikt zijn voor welke kunststofmengsels en de beoogde toepassingen.

- Zoeken naar nieuwe toepassingen voor herwonnen mengpolymeren.




T +32 2 238 97 64F +32 2 230 71 18M +32 496 529 526

[email protected]


Slimme lossende hechtmiddelen voor het ont-mantelen van complexe voorwerpen

- Voorwerpen uit kunststoffen en/of hybride syste-men bestaande uit kunststoffen en andere materia-len.

- Evolueren van schroeven naar slimme tape voor ap-paraten, auto’s, gebruiksvoorwerpen

- Bijkomende voordelen zijn meer mogelijkheden op vlak van design voor apparatenbouwers of lagere assemblage kosten voor de constructie van auto’s.

- Materialen (kunststoffen) en hechtingsmiddelen (tapes) moeten op elkaar afgestemd zijn.

- Oppervlakte activatietechnieken kunnen hierbij een oplossing brengen.

LANGE TERMIJN

Kennisuitwisseling chemie recyclage

Gebaseerd op de korte termijn actie “stimuleren van samenwerking tussen (basis)chemie producen-ten en recyclage bedrijven” zal er op lange termijn een gevestigde samenwerking en kennisuitwisseling zijn tussen de chemie (polymeer) producenten en de recyclage sector. In de toekomst kan deze sa-menwerking nog verder evolueren, mogelijks tot het punt waarbij men vanaf het punt van de aller eerste ontwikkeling van polymeren/kunststoffen rekening houdt met de toekomstige recyclage en hergebruik.

Technologie om groepen polymeren in gestan-daardiseerde moleculen of recyclaat om te zetten

Onderzoek naar kansrijke technologieën en het ont-wikkelen van de technologieën met aandacht voor verwaardingsroutes, procesontwikkeling en reactor ontwikkeling. Verwaardingsroutes geven aan welke routes door de keten combinaties van kunststoffen en polymeren volgen. Dit project start t met een se-lectie van kansrijke stromen. Dit betekent in poten-

tie voldoende inputmateriaal beschikbaar, kennis en dus kansen in Vlaanderen, in potentie geschikt om een hoogwaardig materiaal te maken, dat econo-misch rendabel op de markt gezet kan worden (dus meerdere kansrijke toepassingen.

Depolymerisatie & devulkanisatie om probleem-stromen zoals thermoharders selectief te brekenDe recyclage van thermoharders blijft een moeilijk gegeven. Indien we op de lange termijn echt willen inzetten op zero waste en doorgedreven recyclage zal men ook voor deze stromen recyclage mogelijk-heden moeten onderzoeken, uitwerken en ontwik-kelen.

Materiaal databaseOp basis van de korte termijn actie “opstellen van een recyclage databank en recycle data sheets” zal men op de lange termijn deze database ook daad-werkelijk kunnen gebruiken. Het gebruik hiervan sti-muleert de recyclage van polymeren en kunststoffen én de efficiëntie hiervan.

Via onderzoek en simulaties ontwikkelen opti-male routes/concepten voor retour logistiek incl business modellen, voertuigenDe terugname van EoL producten bevorderen door:

- Logistieke routes en concepten te ontwikkelen en toe te passen

- Nieuwe business modellen voor gebruik van afval-en nevenstromen te ontwikkelen (zie ook de bijho-rende korte en middellange termijn acties)

- Na te gaan voor welke EoL producten deze actie voor Vlaanderen (België) het beste haalbaar is. Bij-voorbeeld, productie en logistiek van auto’s kop-pelen aan de terugname, de-assemblage en recy-clage.

- Meer recyclage in de fabriek. Productieafval wordt excellent ingezameld en vaak direct ver-werkt

- Nieuwe business modellen zoals leasing/bre-de toepassing oud product retour bij aankoop nieuw exemplaar worden vaker met succes toegepast

- Kennis van ecodesign en design for recycling bij productontwikkelaars neemt sterk toe en wordt consequent gebruikt

- Meer gebruik van puur materiaal en minder ge-bruik van complexe kunststofcomposieten

- Enkele sectoren hebben materiaal paspoorten met toepassingen en specs, inclusief recycle data sheets

- Enkele sectoren hebben Excellente databases (per type recyclaat met duidelijke specs)

- Klant accepteert gerecycled materiaal in di-verse producten

- Meer beloningssystemen voor netjes scheiden (door consument en bedrijf)

- Financiering om scheiding en sorteren te sti-muleren is geregeld met belangrijke rol bij de producent /distributeur. Hiervoor zijn internati-onale afspraken gemaakt

- Uitgebouwd (logistiek) netwerk o.a. met geïn-tegreerd wegbrengen en oppikken verminderd aantal kilometers per hoeveelheid materiaal

- Sterke groei aanbod bio based materials.- Er zijn Europese regels die onder bepaalde

voorwaarden het gebruiken van bepaald type recyclaat in verpakking met voedingscontact toestaan

- Producten uit gestandaardiseerde polyme-ren (tapijt uit monomateriaal naast produc-ten uit samen-ge-stelde materialen (folies) die vlot te recycleren zijn

- Minder polymeren (families) met vergelijk-bare functies

- Verplichting van terugname door de invoer-der en /of de producent

- Enkele belangrijke herwinningssites met een groot hinterland voor de verwerking van specifieke stromen.

- Consument en bedrijven krijgen o.a. infor-matie om goed te scheiden

- Ecologisch transport voor diverse stromen- Koplopers hebben ketenbewaking van

grondstof-producent t/m verwerker inge-voerd en kunnen daardoor voor enkele stro-men kringlopen sluiten

- Materialen (virgin en recyclaat) worden op grote schaal (Europees of globaal) gecerti-ficeerd op basis van een duidelijke set van specs en grenzen

- Bedrijven kiezen materialen en applicaties die foot print product verkleinen

- De eerste lokale decentrale recycling par-ken/units op bedrijfsterreinen. In de parken wordt fijnmazig (meer soorten containers) en goed gescheiden

- Veel kunststoffen bevatten SMART labels voor het identificeren en sorteren van mate-rialen

- Weekmakers, inkten en lijmen worden ge-scheiden

- Opkomst slimme inzamelrecipiënten om contaminatie te voorkomen

- Minder rigide regelgeving- Afvalwetgeving duidelijk en werkbaar. Trans-

port van afval/nevenstromen over de lands-grenzen heen is een stuk eenvoudiger ge-worden

- Intensieve samenwerking chemie en recy-clage

- Vlaanderen is (wereld)TOP in de recyclage van enkele specifieke stromen

- BIJNA 100% van de nieuwe producten zijn D4R.

- BIJNA 100% juiste inzameling/sorteringo Brede toepassing scheiden aan de brono 100 % transparant optimaal en efficiënt beheerd met ITo Slimme inzamel containers genereren real time online informatie over inhoud.o Slimme materialen weten wanneer ze opgenomen kunnen worden in de keten

- Productie afval minimaal- Gesloten cycli en near zero waste in een aantal

sectoren/regio’s- Ketenbewaking van producent tot verwerker- Optimaal transport met fijnmazig logistiek net-

werk, met reglementering en standaardisatie van retour-infra

- Excellente materiaal databases en materiaal-paspoorten

- Betere tuning recyclageproces/flexibele ver-werking met duurzame recyclagetechniek

- Minder polymeer families met vergelijkbare functionaliteiten

- Additieven, solventen en katalysatoren met uit-stekende EoL verwerking

- Brede set toepassingen voor recyclaat met ge-garandeerde kwaliteit

- Klant accepteert gerecycleerd materiaal- Werkbare regelgeving stimuleert recyclage

(o.a. doorbelasten milieu impact en recyclage kosten.

- Nieuwe business modellen ondersteunen slui-ten van kringlopen optimaal

2012-2016 2016-2020 2020-2030

Bijlage 1 Visie op polymeer en kunststof recycling per tijdvak




T +32 2 238 97 64F +32 2 230 71 18M +32 496 529 526

[email protected]


Bijlage 2 Kansen kunststof & chemie voor sluiten polymeer kringlopen

Materiaalgebruik

1. Design for Recycling. Het structureel invoeren en toepassen van Design for recycling en reuse door bedrijven bijvoorbeeld Modulair woning bouw, wanden demonteerbaar,en het modulair opbouwen van de wagen. Producenten en pro-ductontwikkelaar moeten op dit punt meer ken-nis krijgen en meer verantwoordelijkheid nemen. Dit kan/moet onder andere via wetgeving afge-dwongen worden.

2. SMART materials, zelf herstellend, hervormend, en ingebouwde EOL-trigger, die aangeeft wan-neer eigenschappen/performance zodanig ach-teruitgegaan is dat reuse niet meer mogelijk is of materiaal dat communiceert welk materiaal hij is.

3. Creatief zoeken naar nieuwe toepassingen met mensen uit andere sectoren (bvb uit de bouw)

4. Standaardisatie van materialen. Indien standaar-den worden ingevoerd voor de gebruikte ma-terialen bij de productie dan kunnen eindpro-ducten meer modulair worden opgebouwd door de producent. De samenstelling van herwonnen materialen moet voldoende consistent zijn om de compatibiliteit met de productieprocessen te verzekeren. Grote variatie in kwaliteit sluit het gebruik in hoogwaardige toepassingen uit. Bo-vendien laat deze standaardisatie ook toe om de kringloopketen systematisch uit te bouwen. Men heeft immers een meer stabiele input van ge-recycleerde materialen: objecten worden steeds uit zelfde materiaal vervaardigd, gerecycleerde materialen met eenzelfde kwaliteit, stabiel vo-lume aan gerecycleerd materiaal. Ondanks de standaardisatie in bijvoorbeeld de automotive productieketen, is het nu voor de klant nog steeds moeilijk een flexibele keuze te maken

over alle functionaliteiten.

5. Het gebruik van additieven om de kwaliteit van polymeren op te drijven. Enerzijds zou het ge-bruik van additieven bij virgin materials beperkt moeten worden. De additieven maken de recy-clage van de materialen niet makkelijker.

Scheidings- en recyclagetechnieken

6. Polymeer ketenherstel: eenvoudige en duurzame technologieën/processen om korte polymeren om te zetten in lange polymeerketen.

7. Flexibele verwerkingsmachines, die meerdere type materiaal/gemengde stromen aankunnen en dus complexe mengsels kunnen afbreken tot eenvoudige moleculen, die vervolgens ge-upcy-cled worden

8. Goedkope duurzame (investering) chemische re-cyclage technieken/machines, waardoor met een beperkte investerings en exploitatie kosten (energie en water zuinig) en zonder schadelijke chemicaliën ook kleinere hoeveelheden gerecy-leerd kunnen worden (bijvoorbeeld op bouw en slooplokatie).

9. Intelligente scanner of tracer om materiaalsa-menstelling te bepalen. Mobiel of geïntegreerd in sorteer en/of scheidingsmachine. Kan werken op het principe van de lakmoesproef (meten sa-menstelling, door een kleine hoeveelheid mate-riaal te analyseren) of doordat smart materials communiceren wat de samenstelling is.

10. Fysisch-chemische voorzuivering + input be-staande flow-sheets zoals bij symbiose, het ge-bruik van garenfluff voor palen of om brandver-tragers uit elektronisch schroot te halen (allen bestaande voorbeelden)

11. Scheidingstechnieken na malen (o.b.v. kunststof-

type). Scheidingstechnieken na malen die toe-laten om verschillende kunststoffen van elkaar te scheiden, o.a. door het gebruik van Optical Quality Control

12. Proces lattitude verhogen. Processen ontwikke-len voor hoogwaardige producten, die minder beïnvloed worden door schommelingen van de kwaliteit van de herwonnen grondstof. (zie ook 4)

13. Logistiek, ketensamenwerking en communicatie

14. Eenvoudige processen en kringloopketen. De kringloopketen kan pas slagen als het berust op eenvoudige processen. Te veel tussenstappen drijven de recyclage kosten op en maken het

economisch onhaalbaar. Het concept (alias IKEA concept) moet meegenomen worden bij de ont-wikkeling van nieuwe technologieën en produc-ten.

Logistiek en ketensamenwerking

15. Fijnmazig retour-mentaliteit van klant naar leve-rancier naar producent. Bijvoorbeeld Klant be-komt een voucher van de producent die kan verzilverd worden bij het EOL van het product en de aankoop van een nieuw product.

16. Verder sensibiliseren van eenvoudige sorteer-boodschap naar consumenten en bedrijven.

17. Maatregelen om de kwaliteit recyclage stromen te beheersen.

18. Nieuwe innovatieve Inzamelconcepten (afbraak/sorteer)

19. Toevoer recyclaat kunnen garanderen

20. Samenwerking over de keten versterken.

21. Samenwerking tussen recyclage bedrijven en (basis-)chemie versterken

22. Nog meer leren van de state-of-the-art voor-

beelden in de omringende landen (Duitsland).

Wetgeving en randvoorwaarden

23. Sommige producten verplicht voor 100% uit re-cyclaat.: afstandhouders isolatie, vuilniszakken, kleerhangers, ‘onzichtbare’ constructies in de bouw.

24. Recyclaat bevorderende maatregelen, taks vrij-stelling afhankelijk van % recyclaat, overheidsla-bel recycled+++ met bepaalde stimuli.




T +32 2 238 97 64F +32 2 230 71 18M +32 496 529 526

[email protected]


BIJLAGE 3 UITDAGINGEN VOOR SLUITEN POLYMEER KRINGLOPEN

Materiaalgebruik

1. Recycled materiaal duurder dan virgin ook door het niet correct doorrekenen milieu impact!

2. Onduidelijk welke materiaal in producten zit.

3. Samengesteld materiaal is moeilijk te scheiden en recyclen.

4. Het gebruik van additieven maakt de recyclage van de materialen complexer.

5. Hoge kwaliteitseisen van de klant versus groene en biomaterialen. Beide eisen zullen met elkaar verzoend moeten worden.

Scheidings- en recyclagetechnieken

6. Kosten en kwaliteit van het sorteren. Die kunnen verbeterd worden door gescheiden inzamelen, mobiel scanner, meer kennis/deskundigheid in “sorteren” en Design for recycling

7. Beperkte kennis van chemische recyclage proces-sen van polymeren in Vlaanderen (in het alge-meen en bij chemische en recyclage bedrijven. Gaat dan om kennis van welke chemische pro-cessen (vinylloop), de toepassingen en de per-formance van de processen

8. De “ontdoener” consument moet meegaan in sorteren (haalbaarheid!)

9. Biodegradeerbaar plastic → vernietigt toepassin-gen (behalve als daar een marker/trigger voor gemaakt wordt)

10. Milieu impact recyclage t.o.v. verbranding/ener-gie recuperatie verbeteren. Bijvoorbeeld stof-vorming verkleinen (vb g% stof bij shredderen elektronische schroot)

11. Verwijderen onaangename geuren en verf.

Logistiek, ketensamenwerking en communicatie

12. Hoge inzamelkosten. Die kunnen verlaagd wor-den door volume verkleining (onder voorbehoud kwaliteit), lokaal + mobiel verwerken, en selec-

tief slopen en verwerken in PVC, ook voor over-schotten

13. Klant acceptatie van gerecycleerd materiaal

14. Opkopen van materiaal vanuit Azië

15. Dunbevolkte gebieden niet bereikbaar voor recy-clage/ophaling

16. Exploitatie beperkingen voor chemische recyclage – reststromen verwerking. Bij chemische recycla-ge ontstaan afvalstromen (vb waswater, oplos-middelen,..), die op hun beurt moeten verwerkt worden (vb in een waterzuiveringsinstallatie,..)

17. De recycleketen moet economisch haalbaar en duurzaam zijn, dus de prijs van recyclaat moet hoger zijn de productiekost ervan . Bij de re-cyclage van de polymeren mag niet meer afval gegenereerd worden dan vandaag de dag. Het is dus belangrijk naar de totale waardeketen te kijken en alle (milieu)kosten van de recycleketen mee in rekening te brengen in de Total Cost of Ownership.

Wetgeving en randvoorwaarden

18. Wereldwijde uniforme wetgeving m.b.t. wat mag wel/niet voor materiaal en technologie. Dit moet voorkomen dat bedrijven in Vlaanderen finan-cieel moeten concurreren met bedrijven in het buitenland die veel goedkoper uitzijn met afvoer en verbranden

19. Financieel voordeel (subsidie) op groene stroom maakt verbranden financieel aantrekkelijker dan recyclage.

20. Vervoer naar andere landen. Het is eenvoudiger en rendabeler om afval naar het Verre Oosten te exporteren. Anderzijds kan het ook zijn dat er door de interne grenzen onvoldoende grond-stoffen kunnen aangevoerd worden om een ren-dabele schaal voor de uitbating van een instal-latie mogelijk te maken.

BIJLAGE 4 VERKENNING TECHNOLOGIEëNBIJLAGE 4.1 CHEMISCHE DEPOLYMERISATIE

Bijlag

e 4 Ve

rken

ning t

echno

logieë

n

Bijlag

e 4.1

chem

ische

depo

lymeri

satie

Auteu

r: Miek

e Dam

s (DNV

) Te

chnolo

gie +

omsch

rijving

Po

lymee

r + in

put m

ateria

al Hu

idige

status

en on

twikk

eling

en to

t 202

0 On

twikk

eling

en na

2020

1.

Depo

lymeri

satie

– glyc

olyse

Vo

or de

depo

lymeri

satie

van PE

T kan

een m

engse

l van m

ethan

ol en

wate

r geb

ruikt

worde

n. Atm

druk

. Tem

p 210

-250 °

C. Tr

anses

terific

atie k

atalys

t. Resu

ltaat:

men

gsel va

n oligo

meren

.

PET <

packa

ging

Conv

entio

neel:

toeg

epast

in in

dustr

ie Ho

og po

tentie

el: ve

rdere

ontw

ikkeli

ng is

veelb

eloven

d voo

r ee

n max

adde

d valu

e recy

clage

proc

es Ind

ustrië

le int

eresse

: Hoe

chst C

elane

se, W

ellman

, Eastm

an

Chem

ical C

o, AIE

S Com

pany

Ldt, N

anYa

Plast

ics Co

, Roy

chem

Uitda

ginge

n:

- Inp

ut ma

g nog

geen

conta

mina

tie be

vatten

-

Input

moet

zuiver

e scra

ps zijn

2. De

polym

erisat

ie – m

ethan

olyse.

Beha

ndeli

ng va

n PET

met

metha

nol o

p rela

tief h

oge

tempe

ratuu

r (180

– 28

0 °C)

en dr

uk (2

0-40a

tm), w

at lei

dt tot

de vo

rming

van d

imeth

yl ter

ephth

alate

en et

hylen

e glyc

ol. Tr

anses

terific

atie k

atalys

t Zn a

cetate

.

PET <

packa

ging

Toeg

epast

onde

rzoek

Ind

ustrië

le int

eresse

: Teij

in, M

itsub

ishi, E

astma

n Che

mical

co

.

Hoog

poten

tieel:

verde

re on

twikk

eling

is vee

lbelov

end v

oor e

en m

ax ad

ded v

alue

recycl

age pr

oces

3. De

polym

erisat

ie – H

enke

l proc

es: Om

zettin

g van

PET (

polye

thylen

e tere

phtha

late)

tot zij

n mo

nome

ren (e

thylen

e glyc

ol en

terep

hthalic

acid)

PE

T < pa

ckagin

g To

egep

ast on

derzo

ek

Indust

riële

intere

sse He

nkel

Bepe

rkt po

tentie

el: no

g gee

n eco

nomi

sch

haalb

are m

anier

om te

chno

logie

te im

pleme

nteren

4.

Depo

lymeri

satie

– zure

depo

lymeri

satie.

In ste

rk zur

e med

ia (H2

SO4)

gebe

urt de

de

polym

erisat

ie van

PA6 o

ok sn

el bij

lagere

temp

eratuu

r (85°C

). PA

6 < EL

V Co

nven

tione

el: to

egep

ast in

indu

strie

Hoog

poten

tieel:

bepe

rkt te

chnis

ch ris

ico

Indust

riële

intere

sse: B

ASF, R

hone

-Poule

nc, SN

IA, DS

M &

Allied

Signa

l, Rho

dia

5. De

polym

erisat

ie – z

ure de

polym

erisat

ie

PA 6,

6 Co

nven

tione

el: to

egep

ast in

indu

strie

Hoog

poten

tieel:

bepe

rkt te

chnis

ch ris

ico

Indust

riële

intere

sse: D

upon

t

6. De

polym

erisat

ie – a

lkalin

e dep

olyme

risati

e PA

6,6

Conv

entio

neel:

toeg

epast

in in

dustr

ie Ho

og po

tentie

el: be

perkt

tech

nisch

risico

Ind

ustrië

le int

eresse

: BAS

F, Rho

ne-Po

ulenc

7. De

polym

erisat

ie – a

lkalin

e dep

olyme

risati

e PA

6 < EL

V To

egep

ast on

derzo

ek; la

bo

Mediu

m: ve

rdere

ontw

ikkeli

ng ve

elbelo

vend

vo

or ad

ded v

alue r

ecycla

ge pr

oces

8. De

polym

erisat

ie – h

ydrol

yse. D

epoly

meris

atie v

an PA

6 tot

caprol

actam

gebe

urt in

2 stap

pen;

eerst

e part

iële hy

drolys

e zon

der k

atalys

ator b

ij tem

p 150

-220

°C; tw

eede

stap m

et sup

erhea

ted

stoom

en H3

PO4 a

ls kata

bij 2

20 –

280 °

C.

PA6 <

ELV

Emerg

ing (w

etensc

happ

elijke

basis

onde

rzoek)

Lan

ge te

rmijn

persp

ectief

voor

verde

re on

twikk

eling

Uit

dagin

gen:

- Zo

nder

fillers

-

Zuive

re scr

aps a

ls inp

ut 9.

Depo

lymeri

satie

– ami

nolys

e. Bij

amino

lyse w

ordt d

e dep

olyme

risati

e van

PA6 u

itgev

oerd

met

geco

ntrole

erde h

oevee

lhede

n van

diam

ines. H

et res

ultaa

t is ee

n men

gsel va

n oligo

meren

. Am

inolys

e is aa

nvaa

rd do

or Du

Pont

als id

eale o

plossi

ng vo

or tap

ijt rec

yclage

.

PA6 <

ELV;

PA 6,

6 Em

erging

(wete

nscha

ppelij

ke ba

sis on

derzo

ek); la

bo

Lange

term

ijn pe

rspect

ief vo

or ve

rdere

ontw

ikkeli

ng

10.

Depo

lymeri

satie

– ami

nolys

e PA

6,6

Emerg

ing (w

etensc

happ

elijke

basis

onde

rzoek)

; labo

Be

perkt

poten

tieel:

nog g

een e

cono

misch

ha

albare

man

ier om

tech

nolog

ie te

imple

mente

ren

11.

Bacte

riële

degra

datie

PA

6 < EL

V Em

erging

(wete

nscha

ppelij

ke ba

sis on

derzo

ek); la

bo

Lange

term

ijn pe

rspect

ief vo

or

12.

Depo

lymeri

satie

– hyd

rolyse

; PU;

Depo

lymeri

satie

besta

at uit

uitw

isseli

ngsre

actie v

an de

car

bama

at gro

epen

; geco

ntrole

erde d

egrad

atie v

an PU

, cross

linkin

g met

vorm

ing va

n oli

gome

ren. D

e voll

edige

hydro

lyse v

an de

carba

maat

groep

en le

idt to

t de v

orming

van

diami

nes (t

oxisc

h), po

lyolen

en CO

2 als b

ijprod

uct.

PU < E

LV, C

&D, W

EEE

Toeg

epast

onde

rzoek

; pilo

t plan

t Ind

ustrië

le int

eresse

: Baye

r & Ge

neral

Moto

rs (pi

lot)

Lange

term

ijn pe

rspect

ief vo

or ve

rdere

ontw

ikkeli

ng

Geen

men

gsel va

n flex

ibele s

chuim

en

13.

Depo

lymeri

satie

– glyc

olyse;

PU w

ordt in

conta

ct ge

brach

t met

glyco

l. Het

result

aat w

ordt

sterk

beïnv

loed d

oor d

e con

centra

tie gly

col/P

U, de

katal

ystor,

de re

actor

tempe

ratuu

r en d

e str

uctuu

r en h

et typ

e van

PU.

PU < E

LV, C

&D, W

EEE

Toeg

epast

onde

rzoek

Ind

ustrië

le int

eresse

: Reg

ra (Ge

rm) –

demo

plan

t Lan

ge te

rmijn

persp

ectief

voor

verde

re on

twikk

eling

Uit

dagin

g: nie

t enk

el ge

bruik v

an zu

iver P

U




T +32 2 238 97 64F +32 2 230 71 18M +32 496 529 526

[email protected]


BIJLAGE 4.2 THERMISCHE FEED STOCK RECYCLAGE

Bijlage 4.2 therm

ische feed stock r

ecyclag

e Au

teur M

ieke D

ams (DN

V) Techno

logie + o

mschrijv

ing

Polym

eer +

inpu

t mate

riaal

Huidige statu

s en m

ogelijke

ontw

ikkeling

en to

t 202

0 On

twikk

eling

en na

2020

14

. Ga

sifica

tie; H

et Th

ermo

selec

t proc

es is e

en ge

ïntegree

rde ho

ge te

mpera

tuur

techn

ologie

, waarbi

j pyrolyse en gasificatie m

et zuurstof

gecomb

ineerd

word

en. H

et gecomp

rimee

rd afv

al gaat

in de

gasifica

tie re

actor

(redu

ctief,

600 °

C). In

de vo

lgend

e stap

, wo

rdt pu

re zuurs

tof to

egevoe

gd zo

dat d

e orga

nische c

ompo

nente

n oxid

eren t

ot CO

en

CO2 (

2000

°C). I

norga

nische c

ompo

nente

n word

en ge

smolt

en en

gaan

in ho

mogenis

atie

reacto

r. Het

gepro

duceerd

synth

etisch

gas k

an ge

bruikt

word

en vo

or verw

arming

van h

et pyrol

yse ka

naal en

voor

de pr

oductie

van e

lektriciteit

. Voo

rdeel:

geen

as, sl

ag of

filter

stof.

Schwarze Pumpe:

convert

eert bio

massa

, koo

l en a

fval in

zuive

r fuel gas e

n synthe

se gas.

Geïnt

egree

rde ga

sifica

tie (1

800 °

C), m

ethan

ol en

comb

ined-‐c

ycle e

lectriciteit

sprod

uctie

pla

nt. He

t slag

omvat d

e resi

duele

polluen

ten en

kan a

ls con

structie

mater

iaal geb

ruikt

worde

n. En

ergie tot

syng

as 65

%; sy

ngas

tot m

ethan

ol of

H2

Meng

sels (MP

W), H

DPE, LD

PE <

MSW,

packa

ging, agric

ulture

, WE

EE, ELV (A

SR), C

&D

Input

moet:

-‐

Metaa

l vrij

-‐ PV

C < 5%

-‐

Papie

r bep

erkt

-‐ Ve

rsnipp

erd; d

roog;

Al & PE

coati

ng, ty

pisch 70

% vezel

s, 30%

PE

Afval pe

rsen,

drogen,

ontga

ssen

Conventioneel:

toegep

ast in indu

strie

Hoog

poten

tieel voor

een m

ax ad

ded v

alue r

ecycl

age p

roces

Syng

as is z

uiver

en ke

nt vele toe

passi

ngen

gebru

ikt word

en,

fuel voo

r boiler/

gas turb

ine/ga

s eng

ine/sy

nthese

chem

icaliën

Industriee

l: Neth

erlan

ds Re

fining

Co BV

; Gob

al En

ergy Inc;

Schwa

rze Pu

mpe p

lant (G

erm)

Pilot:

Texaco, She

ll, Nu

on Bu

ggen

um

Fond

otoce (it

) – de

mo ge

stopt

in 19

99; K

arlsru

he ge

stopt

in

2004

; Japa

n (Ch

iba)

Coren

so Un

ited O

y Lt, I

ndustriee

l: Vark

aus (Fin

land)

Uitda

gingen:

-‐ zuurs

tof en

natur

al gas n

odig

-‐ Pro

bleme

n met

geha

logen

eerde

prod

ucten

15.

Ther

molys

e – py

rolys

e. Pyrol

yse is

een a

fbraakproc

es in de

afwezigheid van zuurstof.

Pla

stiek af

val w

ordt in

een c

ylind

rische k

amer

beha

ndeld

en he

t pyrolyse gas

wordt

gecond

ensee

rd – t

er vorm

ing va

n een

hydro

carbo

n distilla

at, be

staan

de uit rechte

, verta

kte alifa

ten, cycl

ische

alifa

ten en

arom

atisch

e HC.

Het resu

ltaat

is gelijka

ardig aan e

en

petro

leum

distill

aat “Green Fuel”.

Geme

ngde

polym

eren (

MPW)

< WE

EE, ELV, D

&D, p

ackagin

g PE

, PP,

PS, A

BS

Input:

-‐ ma

g 4-‐5%

PVC in

verpa

kking

smate

riaal

-‐ Vrij z

ijn va

n niet

-‐plast

iek

mater

iaal;

Plastiek sm

elten

en

deha

logen

eren

Conventioneel:

toegep

ast in indu

strie

Industriee

l: BAS

F con

versie p

roces

– piloot

geslo

ten

Mediu

m: te

chno

logie po

tentie

el nie

t zeker

Uitda

ging: Vrij z

ijn va

n niet

-‐plast

iek m

ateria

al

16.

Ther

misc

h kra

ken.

Bij th

ermisc

h krak

en word

t het

polym

eer verhit, zonder zuurstof

. Do

or de

sterk

e verh

itting

gaat

het k

oolwate

rstofm

engse

l de k

oolstof-‐

kools

tof bind

ingen

ho

molyt

isch s

plitse

n. De

radic

alen d

ie hie

rbij o

ntstaa

n, kunn

en te

rug re

comb

inatie

reacties

onde

rgaan

. Dit l

aatst

e is e

en ze

er rea

ctief

proces; m

oeilijk t

e con

troler

en.

Geme

ngde

polym

eren (

MPW)

< WE

EE, ELV, D

&D, p

ackagin

g Inp

ut:

-‐ Vrij z

ijn va

n niet

-‐plast

iek

mater

iaal;

-‐ be

perkt

e PVC

, meta

al

Conventioneel: to

egep

ast in indu

strie

Innoven

e (BP

) poly

mer c

rackin

g proc

ess (p

ilot p

lant)

Mediu

m: ve

rdere

ontw

ikkeling

veelb

elovend

voor

adde

d valu

e recycl

age p

roces

Uitda

gingen:

-‐

Vrij z

ijn va

n niet

-‐plast

iek m

ateria

al; be

perkt

e PV

C, me

taal

-‐ Be

perkt

vocht g

ehalt

e 17

. Ka

talyt

isch

krak

en –

hydr

ogen

atie.

Dit is

een v

orm va

n katalytisch kraken

, waarbi

j er

ook waterstof

wordt

toegevoe

gd. H

ierdo

or wo

rden d

e onverz

adigd

e verb

inding

en ve

rder

gehydro

gene

erd. A

ls kata

lysato

r word

t vaak e

en ze

oliet

gebru

ikt.

Geme

ngde

polym

eren (

MPW)

< WE

EE, ELV, D

&D, p

ackagin

g Pla

stiek > 90

%; PV

C bep

erkt (2

-‐4%

); meta

al (<1

%) en

inert

be

perkt

(<4.5

%)

Resid

ueel wa

ter < 1%

Conventioneel:

toegep

ast in indu

strie

Veba

comb

i crackin

g proc

es – K

AB (G

erm) –

indu

striële

activ

iteit g

eslote

n

Hoog

poten

tieel:

verde

re on

twikk

eling

is veelb

elovend

voor

een m

ax ad

ded v

alue

recycl

age p

roces

18.

Gas –

oxid

atie;

Twin

rec.

Geflu

idisee

rd be

d gasi

ficati

e in c

ombin

atie m

et as

smelt

ing.

Gasifier

: eige

n inte

rn cir

culer

end f

luidis

ed be

d – op

temp

500 –

600 °

C. He

t doe

l van

gasifier

: sche

iden v

an ve

rbran

dingsg

edee

lte en

stof

van ine

rte en

meta

alpart

ikels.

Fuel gas

en ca

rbonri

jke pa

rtikels w

orden

verbr

and in d

e cycl

onisc

he ve

rbran

dingsk

amer

– tem

p 13

50 – 14

50 °C

, met

toevoeging

van lucht.

De

gesm

olten

slag w

ordt g

eque

nche

d met

water

ter v

orming

van g

ranula

at me

t uit

stekend

e lek wee

rstan

d – vo

ldoet

aan a

lle re

gelge

ving v

oor recycl

ing in de

bouw

. En

ergie inh

oud v

an af

val w

ordt g

econ

verte

erd in elektriciteit

en/of d

istric

t heatin

g met

hoge ef

ficiën

tie.

Geme

ngde

polym

eren (

MPW)

< EV

L (AS

R)

Geen

voorb

ehan

deling v

an fe

ed

nodig

.

Conventioneel:

toegep

ast in indu

strie

Hoog

: indu

striële v

erspre

iding

is wa

arschijn

lijk

Ebara

TwinR

ec (g

asificati

e gecom

binee

rd me

t verb

randin

g) in Jap

an

UBE p

roces

en IC

FG

Syng

as van A

SR ga

sifica

tie is

gebru

ikt als z

uivere

fuel voor

boiler.

EE 20

-‐25%

Energ

ie verbr

uik 57

2 MJ/t

on

Uitda

gingen:

-‐ Lage en

ergie expo

rt lev

el -‐

Technis

che m

oeilijkhed

en en

proces

modif

icatie

s

19.

Viny

loop

proc

es -‐

Solvi

n PV

C;

Produ

ctie v

an “a

s virg

in” PV

C Re

cycled

PVC p

rijs 60

-‐70% van

Conventioneel: to

egep

ast in indu

strie

Barrière

is de

organis

atie v

an stab

iel en

efficiën

t collectie

sys

teem,

om stab

iele s

troom

van r

aw m

ateria

ls te h

ebbe

n.

Uitda

gingen:

-‐ Re

agen

s verb

ruik

-‐ On

zuive

rhede

n verm

ijden

Techn

ologie

+ om

schrijv

ing

Polym

eer +

inpu

t mate

riaal

Huidige statu

s en m

ogelijke

ontw

ikkeling

en to

t 202

0 On

twikk

eling

en na

2020

vir

gin

Indust

rieel

Stabie

le pro

duct kw

aliteit

20.

Therm

olyse – pyrolyse

Energ

ie rec

upera

tie/re

cyclag

e uit g

ehalo

gene

erd plast

iek

NKT W

atech

2-‐stap

s pyro

lyse:

pilot

plant

(DK); g

een b

udget v

oor o

pscha

ling

PVC <

WEEE, C&

D Ge

en be

perki

ng op

Cl; m

ag

ande

re syn

thetische

comp

onen

ten be

vatten

Toegep

ast on

derzo

ek

Bepe

rkt: n

og ge

en ec

onom

isch h

aalba

re ma

nier

om te

chnolo

gie te

imple

mente

ren

21.

Therm

olyse – pyrolyse; Therm

alyse.

Het p

roces

is geb

aseerd

op de

lique

factie

van p

lastie

k me

t de p

roduct

ie van

een d

istilla

at da

t best

aat u

it een

fuel, da

t geb

ruikt

kan wo

rden a

ls fue

l voor

diesel

bran

ders,

trucks

en ge

nerat

oren.

Het syst

eem

gebru

ikt liq

uefac

tie, p

yrolys

e en

de ka

talyti

sche a

fbraak v

an plast

iek. Een

proces

waarb

ij scra

p en p

lastie

k afva

l geconvert

eerd

kan wo

rden t

ot vlo

eibare

HC, -‐

als br

andst

of.

Marke

ting p

roduct

: fuel als

auto

diesel

, met

lage e

missi

e

PE, P

P, PS < pa

ckagin

g, agric

ulture

nie

t nod

ig om

te wa

ssen o

f sor

teren

; mag co

ntami

natie

be

vatten

Ve

zel ve

rsterk

te pla

stics:

zwak

en

voorb

ehan

deling is

nodig

om

vezel

s te v

erwijd

eren

Input:

-‐

Niet P

VC

-‐ PU

R: zw

ak;

-‐ olie r

ecyclin

g is be

perkt

Toegep

ast on

derzo

ek; p

ilot p

lant

Lique

factie

, pyro

lyse e

n kata

lytisc

he af

braak

van plast

iek to

t die

sel

Therm

alyse:

Naba

ri plan

t (jap

an); 1

plan

t in Sp

anje;

Th

ermofu

el do

or Oz

motec

h: 31

beste

llingen in E

U

Mediu

m: ad

optie

en ve

rsprei

ding w

aarsc

hijnlijk,

maar

mogelijk

s moe

ilijk

22.

Therm

isch – pyrolyse

Geme

ngde

polym

eren (

MPW)

ELV

(ASR

) To

egep

ast on

derzo

ek; la

bo

Sieme

ns Sch

wel-‐B

renn p

roces

(comb

inatie

van p

yrolys

e en

verbr

andin

g)

3 plan

ts in Du

itslan

d – M

SW

Test me

t ASR

in Ul

m-‐Wi

bling

en – p

roces

niet m

eer

opera

tione

el om

v econo

misch

e red

enen

Lic

entie

in Ja

pan:

Mitsu

i-‐Bab

cock

(focus

op M

SW-‐ e

n Takuma

Tech

(Kane

mura

plant

voor

ASR)

Bepe

rkt: n

og ge

en ec

onom

isch h

aalba

re ma

nier

om te

chno

logie te

imple

mente

ren

23.

Gasificatie

Energ

ie rec

upera

tie/re

cyclag

e uit g

ehalo

gene

erd plast

iek

Linde

KCA s

lag ba

d gasi

ficati

e proc

es: pilot

plan

t – So

lvay; n

og ge

en indu

striële p

lant

PVC

Ijzer e

n zwa

re me

talen

sche

iden

Metal

en pa

rtikels

door

magn

eet

verw

ijdere

n

Toegep

ast on

derzo

ek

Bepe

rkt: te

chnisc

he ris

ico’s z

ijn te

hoog

24.

Gasificatie

Energ

ie rec

upera

tie/re

cyclag

e uit g

ehalo

gene

erd plast

iek

Batel

le/FER

CO pr

oces

in Ak

zo No

bel st

oom

gasifi

catie pilot

plant

(Ned

); ind

ustrië

le pla

nt bo

uwpla

n gest

opt

PVC <

C&D,

WEEE, p

ackaging

Zu

iver o

f gem

engd

PVC m

et an

dere

comp

onen

ten

Toegep

ast on

derzo

ek

Lange te

rmijn

persp

ectief

voor

verde

re on

twikk

eling

25.

Katalytisch kraken. A

angezie

n het

therm

isch k

raken

moe

ilijk te

sture

n is, w

ordt e

r vaak

gewe

rkt m

et ee

n kata

lysato

r; zo o

ntstaa

n er k

ation

ishe inte

rmed

iairen

. Boven

dien k

an

door

de ka

talysa

tor oo

k het

kraken b

ij lagere

tempe

ratuu

r plaa

tsvind

en.

Geme

ngde

polym

eren (

MPW)

< WE

EE, ELV, D

&D, p

ackaging

Ku

rata p

roces

Emerg

ing (w

etensc

happ

elijke

basis

onde

rzoek)

Bepe

rkt: n

og ge

en ec

onom

isch h

aalba

re ma

nier

om te

chnolo

gie te

imple

mente

ren

Uitda

gingen:

-‐

Vrij va

n niet

-‐plast

iek

-‐ Be

perkt

e PVC




T +32 2 238 97 64F +32 2 230 71 18M +32 496 529 526

[email protected]


BIJLAGE 5 UITWERKING MUST HAVE INNOVATIES

- Reeds toegepast in zowat alle sorteercentra, o FostPlus (blauwe zak recyclage) o automotive, o witte en bruine producten, elektro toestellen, etc.- Sorteren op type kunststof (PP – PET – HDPE) en kleur.- Enkel voor harde kunststoffen dus ook geen folies

Chemische oplossingen voor multi layer kunnen toegepast worden voor: folies in au-tomobile, dak/bouw, verpakkingen, Kabels, flessen met barrière- eigenschappen, vloren en wanden en als smelt additief. Momenteel lopen er onderzoeken naar- Tapijtsector (polypropylene). Hier wordt

onderzocht hoe de verschillende lagen van het tapijt gemakkelijk van elkaar kun-nen scheiden; mono-materiaal gebruiken voor de verschillende lagen van het tapijt

- Automotive lijmen om via thermisch en/of chemische processen lagen eenvoudig te scheiden

- Scheiden en immobiliseren van weekma-kers – hoog moleculair gewicht

- PVC

Snel, efficiënt en rendabel:- detecteren van meerdere types polymeren

en kunststoffen (ook zachte en folies)- met 1 machine scheiden in meerdere frac-

ties,.- scheiding van food en non-food kunststof-

fen- detectie van additieven in de kunststoffen,

bvb scheiding van kunststoffen met en zonder brandvertragers

- detectie technieken die werken op maal-goed

- Vormverandering – delamineren- Thermische / chemische reactie, waarbij

de verschillende polymeren op een ver-schillende manier reageren

- Triggers inbouwen- Immobiliseren van weekmakers

- Goed scheiden van kleurnuances die dicht bij elkaar liggen, zwart en ook wit van en kleurloos

- Betere kleur herkenning voor multi layer en kleurherkenning.

- problematiek zwarte kleur van gerecy-cleerde kunststoffen

- schrinks rond flessen en andere verpak-kingen bemoeilijkt de detectie en identifi-catie van de onderliggende kunststof

- efficiëntie en snelheid van de technolo-gieën,

- machine voor het rendabel detecteren en sorteren van kleine hoeveelheden

- Kost competitie versus andere technieken (energie, mechanische recycling …)

- Eco-footprint: door het gebruik van chemi-caliën

- Design for recycle: hoe gemakkelijk kun je de multi-layers van elkaar scheiden

Toepassingen Perspectief Kritieke punten

Det

ectie

op k

leur

Mul

ti la

yer

Tracers (materiaal paspoort) en markers met informatie over aard, oorsprong, sa-menstelling, verwerkbaarheid. (bijv met muRFID chips, infra rood, LUMIflex of fluo-riserend). Wordt nu al door diverse bedrij-ven toegepast om eigen product te her-kennen en efficiënt in te nemen. Dit kan op termijn toegepast worden voor alle kunst-stoffen, kort en lang cyclisch met veel aan-dacht voor het voorkomen en identificeren van ongewenste toevoegingen (onzuiver-heden).

- Aluminium kunststof hybride materialen (cross-linked polyethylene (PEX) pipe met een aluminium binnenlaag, polystyreen/aluminium voedingsverpakkingen, tubes) vormen een interessante substroom in kunststofafval.

- Filtratie van gesmolten kunststofstromen wordt vandaag al toegepast voor het ver-wijderen/winnen van metalen.

Tot 2020- Specifieke triggers die ook eenvoudig toe

te passen en te gebruiken zijn voor lage concentraties van stoffen

- Meer materialen om formulatie vast te stellen

- Minder additieven/inkt nodig om tracer te printen

- Ontwikkeling van QR code tot echt mate-riaalpaspoort bij koplopers in de bouw en producenten van hoogwaardige kunststof-behuizingen en verpakkingsbedrijven die de kringlooplopen willen sluiten

Tot 2030- Materiaalpaspoort op alle kunststoffen,

ook de goedkope kort cyclische- RFID chips o.b.v. polymeren- Alle tracers op polymeer basis en direct

geprint- Materiaalpaspoort in DNA van het fosiele

en bio based materiaal

- Stijgende grondstof- en energieprijs ma-ken de extractie van Aluminium in de toe-komst meer attractief.

- Aanpassing sorteermachine- Globale uniforme standaarden voor tracers- Eenvoudig te verwijderen tracers- Veilige tracers, waarbij migratie niet mo-

gelijk is. Vooral essentieel bij kringlopen sluiten warijb stromen van meerdere be-drijven betrokken zijn

- Management: wie mag wat gebruiken

- De filtratieprocessen zijn nog onvoldoen-de efficiënt. De ontwikkeling van nieuwe membranen biedt hier een mogelijk per-spectief.

- Het collecteren van voldoende materiaal met de waardevolle contaminant (in casu aluminium) is een thema.


Trac

ers

Uitso

rter

en k

lein

e co

ncen

trat

ies




T +32 2 238 97 64F +32 2 230 71 18M +32 496 529 526

[email protected]


Verwijderen van chemicaliën, bedrukkingen en onzuiverheden d.m.v. alkali, zuur, solvent, super kritische vloeistoffen, ionische vloei-stoffen focus op maalgoed, want voor folies, plastic voorwerpen in hun geheel etc is de aanpak anders). Nu worden alle types kunst-stoffen worden gewassen. Voornamelijk voor het verwijderen van fysieke verontrei-nigingen zoals lijmen, vuil resten, etc. Maar ook voor het elimineren van eco-toxische stoffen. Een voorbeeld van dit laatste is het wassen van plastic bidons van chemische verdelgingsmiddelen. Toepassingen zijn:

- het afwassen van inkten en bedrukkingen

- verwijderen van lijm(resten)

- ontkleuren van plastics in de massa

- ontgeuren

- verwijderen van eco-tox

Compatibilisatoren voor het formuleren en compounderen van niet mengbare stromen (via extrusie of injection molding). Toepas-singen zijn:- Compatibilisatoren worden vandaag al be-

nut bij het mengen van virgin polymeren om kunststoffen te maken met verbeterde materiaal eigenschappen. Typische voor-beelden zijn: ABS en polycarbonaat, Poly-amide en ABS, PET en PP.

- Sommige gecontamineerde reststromen van kunststoffen worden op deze wijze verwerkt.

Het betreft vaak toepassingen met een lage kwaliteit. Bij de grote chemieondernemin-gen (BASF, BYK chemie) wordt al actief gewerkt aan compatibilisa-toren. Het onder-zoek is arbeidsintensief. De ontwikkelingen op het vlak van combinatorisch screenen helpen hierbij.

- van (sterk) bedrukte folies terug naturel (kleurloze) folies maken

- lijmen verwijderen- bedrukkingen van andere kunststof verpakkingen en voorwerpen verwijderen- verwijderen van tracers en markers- Ontkleuren in de massa- Ontwikkeling van nieuwe (watergebaseer-

de) solventen, properder en beter- droge reiniging (voor besparing van water

en energie)- nazuivering en/of hergebruik van neven-

stromen

- Het perfect sorteren en scheiden van ge-mengde kunststofstromen zal ondanks de verwachte evoluties van de technologie een knelpunt zijn voor sommige stromen.

- De ontwikkeling van hybride materialen, multilayer verpakkingen of gemengd tex-tiel, betekenen ook een hinderpaal voor de efficiënte scheiding.

- Goede beheersing van het compatibili-seren van dergelijke mengstromen kan de mogelijkheid bieden om desondanks kunststoffen met een hoge toegevoegde

- Innoveren vanaf het design van zowel de kunststoffen als de inkten, lijmen, kleur-stoffen, etc.

- ontkleuren in de massa, deze innovatie zou impliceren dat een aanzienlijk groter aandeel van kunststoffen eenvoudig her-gebruikt kan worden.

- De zwarte/grijze kleur is nog steeds een grote hindernis.

- Er wordt nog te weinig aandacht besteed aan design for recycling

- Kost van nevenstromen zuivering

- Een matrix voor courante polymeren met mogelijke combinaties en de noodzakelij-ke compatibilisatoren om onjuist mengen tot inferieure kwaliteit te voorkomen.

- De homogeniteit van de (gezuiverde) stroom moet goed gekarakteriseerd zijn. Dit vereist

- Representatieve karakterisatie technieken, bijhorende staalname methoden en homo-genisatie processen.

- Vlaanderen beschikt aan zijn kennisinsti-tuten over voldoende expertise over com-patibilisa-toren, maar dit onderzoek krijgt weinig of geen aandacht. De recyclage ondernemingen hebben daardoor onvol-doende kennis op dit gebied

- De competitie tussen ondernemingen ver-hindert een open samenwerking.


Ver

wijd

eren

onz

uirh

eden

Com

patisa

bilis

ator

en

Mogelijke toepassingen zijn- Polyurethaan – tijdens de productie: terug

vrijgave van polyol , PET – ethyleen glycol; terephthalic acid, PA – nylon, PLA

- PET (vrij matuur), PA, PU, PVC (issue met zoutzuur)

- Polymeren toevoegen in bio-polymeren; bio-materialen

- Bouw- Eerder op bulkmaterialen, veel minder op

niche materialen - Zie ook bijlage 4.1

- Alle kunststoffen. Dus ook thermoharders?- Vooral om maalstromen eenvoudig op te

kunnen zuiveren en te homogeniseren.- Voorstap om voor nichemarkten glad-

de oppervlakten te verwerken (matting agents) in bijvoorbeeld niche markten voor automotive, electronica, wanden en keu-kens, meubilair. Proces geeft een mooie high quality marmer look

- Ontwikkelen poederstromen voor gebruik in Additive manufacturering en (eenvou-dige 3 D printers)

- Ontwikkelen poeders, die als vulmiddel gebruikt kunnen worden

- Voorstap voor het chemische depolymeri-satie proces/functionaliseren.

- PU, end of life, PVC- Optimalisatie van bestaande technieken

(zie overzicht)- Nieuwe materialen onderzoek- Logistiek: aanvoer van materiaal, zoals PU

matras- Bioplastics uit biomateriaal, bv. PLA- PE als C-bron voor biomateriaal ontwikke-

ling

- Kost en capaciteit verpoederinstallaties verbetert

- Combinatie van een solvent die makkelijk kraakt en semi droog vermalen

- Bros maken en vermalen- Micro dysed

- Selectie materiaal- Zuiverheid- Kost – energie- Schaalgrootte; niet op lokale schaal- Rendement- Inzetbaarheid van bereikt product- Down-cycling- Wetgeving omtrent afval

- 1ste generatie recyclaat: wat krijgen we terug? Is dat nog her te gebruiken (lijkt vooral een probleem te worden bij toepas-sing als input voor eenvoudige 3D print processen met recyclaat

- Snelle veroudering van poeders bij 3 D printen

- Stof en Veiligheid


Chem

isch

e de

poly

mer

isat

ieve

rpoe

dere

n, m

icro

nise

ren,

cr

yoge

en v

erm

alen




T +32 2 238 97 64F +32 2 230 71 18M +32 496 529 526

[email protected]


- Polymeer blends (‘alloys’ of mengsels) van ‘nieuw’ gesynthetiseerde (virgin) polyme-ren bestaan reeds meer dan 30 jaar. Ver-scheidene polymeer paren, of zelfs trio’s, hebben synergistische eigenschappen en behoren tot de groep van commercieel succesvolle ‘engineering plastics’.o De polymerische slagvastheid-verbeteraars (impact modifiers).o Blends met een block copolymeer of een reactief polymeer om een meng- sel in-compatiele polymeren superieure mechanische eigenschappen geven of om incompatibele polymeer stromen om te zetten in een goed eind product

- Kennis over polymeer compatibiliteit en het gebruik van eigenschap-verbeteraars wordt voor het recycleren van plastics toe-gepast.

Momenteel worden algen vooral als vulstof-fen gebruik in coextrusie met polymeren. Deze kunststoffen zijn al commercieel. Naar de toekomst zijn er mogelijkheden naar:- Epoxy en polyesterharsen op basis van al-

genanen en oliën- Alkydharsen op basis van de oliën- Anti oxidanten- Kleurstoffen- UV absorbers

- De ‘hoogdagen’ van het fundamenteel onderzoek naar polymeer blends en com-patibilisering zijn voorbij (jaren ’80 en ’90). Lopende onderzoeken zijn meestal bedrijfsspecifiek en hebben een confiden-tieel karakter.

- Het verbeteren, verfijnen en versnellen van chemische detectie methoden en de aerodynamische scheiding. Daarbij wordt ook gewerkt aan betere beeld-herkenning technieken.

- mechanochemistry. Hierbij ontstaat via extrusie een chemische compatibilisatie. De polymeerketen wordt in midden ge-broken door afschuifkrachten. De reactie-ve radicalen worden daarna gebruikt voor een ent-reactie op een ander polymeer, meestal onder specifieke, zuurstofvrije omstandigheden.

- Ontwikkelen van nieuwe chemie en pro-cessen voor efficiënte ontleding en schei-ding, en hergebruik van de chemische bouwstenen.

- Ontwikkelen van nieuwe compatibilisering systemen en processen voor complex sa-mengestelde polymeren.

- Productie van grote hoeveelheden algen met constante kwaliteit

- Biorefineries ontwikkelen- Combinatie van producten nodig (Food,

Feed, chemie)- Bioraffinage van polaire lipiden

- De recyclage stromen worden steeds complexer en moeilijker om mechanisch te scheiden.

- De route via chemo/thermo-lyse vergt een extra conversie stap en leidt tot extra kos-ten.

- De route via compatibilisering van com-plexe samengestelde polymeren is ook beperkt door gestage degradatie van de polymeren

o extra thermische belasting (compounderen en spuitgieten) bovenop de foto- oxidatie. Het oxideren van N-houdende polymeren leidt daarbovenop ook tot vergeling. o afschuifkrachten leiden tot doorbraak van enkele polymeerketens en dus ach- teruitgang van mechanische eige- schappen.

- Prijs: vooral naar additieven en technische polymeren kijken in het begin

- Stabiliteit van de anti oxidanten, kleurstof-fen in de polymeermatrix

- Behoud van recycleerbaarheid van poly-meren om gesloten kringlopen te maken (cfr coextrusie zorgt ervoor dat de PE niet meer kan worden gerecycled)


Ble

nds

va m

ater

iale

nKun

stst

of u

it a

lgen

Gebruik maken van de inherente eigen-schappen van bio-polymeren die niet goed gerealiseerd kunnen worden met polymeren o.b.v. fossiele basis. Het gaat dan onder an-dere om het gebruik van:- Grotere gevoeligheid (kwetsbaarheid)

voor vocht en hoge temperaturen. Een eenvoudige oplosbaarheid kan bijvoor-beeld gecombineerd met de gevoeligheid voor warmte gebruikt worden om PLA po-lymeren uit folies los te krijgen en daar-mee zuivers stromen voor depolymerisatie te creëren. Dit princiep kan zowel in de initialisatie als in de nazuivering ingezet worden.

- Tactiele eigenschappen zoals Soft touch eigenschappen en andere aan de natuur ontleende sterkten optimaliseren en inzet-ten

- Mechanische eigenschappen (sterkte van de draad van ene spinnenweb) optimalise-ren.

- Het natuurlijke warme zicht voor meubilair en gebruiksvoorwerpen

- Hechten en onthechten- Self healing en cleaning kwaliteiten.- Trigger degradatie/onthechting Dit kan

breed ingezet worden voor bijvoorbeeld onderdelen in automotive, electronica en verpakkingen

- Geen grotere onderzoeken. Wel zijn diver-se bedrijven waarschijnlijk via op dit punt vertrouwelijk onderzoek om voorsprong op de markt te creëren. De nadruk lijkt daarbij te liggen op slim lossende hech-tingsmiddelen en trigger degradatie.

- Hier lijken veel kansen te liggen, ondui-delijk is wat het precieze perspectief is. Onduidelijk welke technologieën en toe-passingen van laboschaal naar industriële productie kunnen evolueren.

- Goede informatie over de toe te passen materialen: wat kunnen ze wel (goed, en wat niet. Er is veel meer zicht nodig voor welke toepassing welk materiaal het best gebruikt kan worden. Dit vereist ook nog veel onderzoek.

- Consumer awareness.


Bio

bas

ed m

ater

iale

n vo

or A

dds

on

F I S CH1]_tc… · BIJLAGE 2 KANSEN KUNSTSTOF & CHEMIE VOOR SLUITEN POLYMEER KRINGLOPEN 34 BIJLAGE...

Documents

Transcript of F I S CH1]_tc… · BIJLAGE 2 KANSEN KUNSTSTOF & CHEMIE VOOR SLUITEN POLYMEER KRINGLOPEN 34 BIJLAGE...