Solvolyse is een chemisch recyclingproces waarbij specifieke bindingen in polymeren doelgericht worden verbroken met behulp van geschikte oplosmiddelen en katalysatoren. Hierdoor kunnen kunststoffen worden teruggebracht tot oligomeren of monomeren, die opnieuw als grondstof inzetbaar zijn. De methode is in het bijzonder interessant voor heteropolymeren en composietmaterialen, waar klassieke routes zoals mechanische recycling vaak tekortschieten.
Lopend onderzoek en uitdagingen
Wouter (VITO) trapte de training af met een presentatie over de stand van zaken in het lopende onderzoek. Momenteel vinden de meeste proeven plaats op laboratoriumschaal in reactoren van circa 100 ml, met plannen om stapsgewijs op te schalen naar batchsystemen van ongeveer 2 liter en uiteindelijk continue processen met behulp van extruders. Polycarbonaat (PC) werd als voorbeeld besproken: hier blijken homogene katalysatoren zoals NaOH vooralsnog economisch aantrekkelijker dan heterogene varianten.
Tijdens de training kwam ook de nabehandeling nadrukkelijk aan bod. Na solvolyse is productzuivering een cruciale stap: om additieven en andere onzuiverheden te verwijderen, zijn vaak combinaties van precipitatie, adsorptie en membraanscheiding nodig. Deze extra processtappen beïnvloeden zowel de efficiëntie als de kostprijs van het totale proces.
Daarnaast werd de economische haalbaarheid als een van de grootste uitdagingen benoemd. Nieuwe solvolyseprocessen moeten concurreren met virgin kunststoffen en monomeren, die momenteel vaak aanzienlijk goedkoper zijn, terwijl de industriële infrastructuur voor solvolyse nog beperkt is. Dat maakt gerichte innovatie, opschaling en samenwerking met de industrie essentieel om deze technologie breder toepasbaar te maken.
Casussen en groepsopdrachten rond solvolyse
In de daaropvolgende groepsopdracht werkten de deelnemers in kleine teams aan een “solvolyse feasibility challenge”. Iedere groep analyseerde een specifieke materiaalstroom en onderzocht mogelijke verwerkingsroutes, variërend van mechanische recycling en pyrolyse tot verbranding en solvolyse. Daarbij stonden onder meer de keuze van oplosmiddel, reactiecondities, voorbehandeling en de belangrijkste barrières centraal.
Een van de casussen betrof een onverzadigd polyesterhars (UPR) composiet versterkt met vlasvezels. De groepen verkenden hier solvolyseconcepten gericht op ester- of etherbindingen in de matrix, met relatief milde temperaturen onder 175 °C om vezeldegradatie te voorkomen. Als mogelijke producten werden oligomeren, monomeren, additieven, oplosmiddelen en herbruikbare vezels genoemd. Tegelijkertijd kwamen uitdagingen zoals energieverbruik, gemengde materiaalstromen, additieven en de benodigde investeringen in pilots en opschaling nadrukkelijk naar voren.
Van labschaal naar pilot en de rol van MNEXT
Het programma werd afgesloten met een bezoek aan de VITO-laboratoria. Deelnemers woonden een demonstratie van solvolyse-experimenten op labschaal bij en kregen een rondleiding langs de lignine-depolymerisatie-pilotplant, waar chemische depolymerisatietechnologieën op grotere schaal worden getest. Daarmee werd duidelijk hoe onderzoek stap voor stap verschuift van fundamentele experimenten naar pilotopstellingen en uiteindelijk industriële toepassing.
Voor MNEXT onderstreept deze training het belang van solvolyse als onderdeel van een breder palet aan circulaire technologieën. De opgedane kennis vloeit direct terug naar onderwijs, praktijkgericht onderzoek en samenwerking met bedrijven. Zo verstevigt MNEXT zijn rol als kennispartner in de materialen- én energietransitie: door nieuwe recyclingconcepten te verkennen, bedrijven te ondersteunen bij opschalingsvraagstukken en studenten te betrekken bij actuele innovaties, werkt MNEXT mee aan een toekomst waarin materiaal- en energiegebruik slimmer, schoner en circulairder zijn georganiseerd.
Presentaties
De presentaties gegeven bij deze training zijn via de knop hieronder in te zien.
PRESENTATIES
Het project C-Recycle heeft een totaalbudget van €3,5 miljoen en wordt medegefinancierd door de Europese Unie, het ministerie van Economische Zaken en Klimaat, het ministerie van Sociale Zaken en Werkgelegenheid, uit het Just Transition Fund.
