Position Paper Dierkes & Noordermeer

De potentie van devulcanisatie, reclaim en pyrolyse als recycling-opties

Wat zijn de merites van devulcanisatie, reclaim en pyrolyse? Wat is de wetenschappelijke basis en welke mogelijkheden hebben deze technologieën vandaag de dag? Dat zijn de vragen die Wilma Dierkes en Jacques Noordermeer hebben beantwoord in een position paper. De paper maakt onderdeel uit van het dossier dat NRK heeft ingediend bij het Nationaal Groeifonds dat investeert in duurzaamheidsprojecten die zorgen voor economische groei op langere termijn.

Emeritus hoogleraar Jacques Noordermeer en universitair hoofddocent Wilma Dierkes bij de Universiteit Twente hebben de position paper opgesteld op verzoek van NRK, als inhoudelijke bijdrage. "Over de technologische stand van zaken rond kunststof was documentatie voorhanden, maar over rubber bestond geen algemeen document. Wij hebben als het ware de 'r' van rubber in het dossier ingevuld." Onbedoeld is de position paper een interessant achtergronddocument geworden voor wie snel en correct op de hoogte wil raken van devulcanisatie, reclaim en pyrolyse als recycling-opties van rubber en banden in het bijzonder.

Opnieuw verwerkbaar

Zo zetten Noordermeer en Dierkes met name devulcanisatie en reclaim tegenover elkaar. Zij schetsen onder meer dat rubber niet opnieuw verwerkbaar is te krijgen door verhitting/smelten. Integendeel: dit verhoogt alleen maar de vernetting erin aangebracht door vulcanisatie. "Om rubber dus wederom verwerkbaar te krijgen moet op enigerlei wijze het netwerk worden verbroken, hetzij door 'oplossen' van de zwavel-bruggen: devulcanisatie; of door willekeurige afbraak van de polymeer-strengen tussen de crosslinks/knooppunten: reclaiming."

Devulcanisatie is de preferente recycling-optie, zo meldt het document. Maar tegelijkertijd ook de moeilijkste. "De moleculaire strengen blijven intact en de materiaaleigenschappen zoveel mogelijk behouden. Reclaiming levert willekeurige kleine kluwens op moleculaire schaal en gaat gewoonlijk gepaard met significante teruggang in eigenschappen na hernieuwde vulcanisatie. Desalniettemin vertegenwoordigen beide recycling-methoden de hoogste trede op de Ladder van Lansink betreffende herverwerkbaarheid en moeten dus worden gezien als hoogst haalbare doelen."

Interessante kost

Het paper bevat interessante kost die wellicht niet bij iedereen bekend is. Zo dateert het reclaimen van natuurrubber bij temperatuurbehandeling boven circa 200oC ten behoeve van herverwerking al uit de 40'er jaren van de vorige eeuw. De techniek wordt nog altijd toegepast, met name bij Rubber Resources in Maastricht. "Hoewel reclaim niet de preferente recycling optie is heden ten dage", zo meldt het paper, "is natuurrubber zodanig 'vergevingsgezind' dat het tot hoeveelheden van ongeveer 5% kan worden herverwerkt in nieuwe vrachtwagenloopvlak-rubbers, zonder majeure achteruitgang in eigenschappen. De-vulcanisatie zou dit aandeel aanzienlijk kunnen verhogen."

Ook pyrolyse komt uitgebreid aan bod in het position paper. "Bij de kunststoffen en rubber herverwerking vertegenwoordigt het een stap lager op de Ladder van Lansink, in zoverre dat het resulteert in nuttige producten die zich lenen voor inzet voor diverse doeleinden. In dit kader staat pyrolyse momenteel in de schijnwerpers als een mogelijke waardevolle optie voor herverwerking van afgedankte banden, maar nog niet grootschalig voor herverwerking in banden."

Neutraal oordeel

Noordermeer en Dierkes laten niet na een neutraal oordeel te vellen over de merites van de technieken. Dat blijkt als we ze de vraag voorleggen welke technologie anno 2022 de meeste potentie lijkt te hebben. Noordermeer: "Devulcanisatie. Deze technologie heeft alles in zich om meer hergebruik van grondstof mogelijk te maken. Vooralsnog met 15 à 20 procent, maar de belofte van 'meer' is er duidelijk." Dierkes: "Het is proven technology en er zijn mogelijkheden om de output nog zuiverder te maken. Zo wordt het mogelijk om op termijn grotere hoeveelheden herwonnen grondstof te hergebruiken in nieuwe autobanden. En dan niet met downcycling, maar op hetzelfde hoge kwaliteitsniveau. De uitdaging is om op te schalen en om de potentie verder uit te nutten. De markt is groot, de potentie daarmee ook."

Het position paper biedt een uitgebreide literatuurlijst met relevante wetenschappelijke publicaties. Het hele document downloaden en lezen. Lees het artikel hier.

Stand van zaken in het kort

Reclaim van Natuurrubber vrachtwagenbanden-loopvlakken is al 100% bewezen en kan tot 5% worden hergebruikt in nieuwe banden. Devulcanisatie van EPDM-rubber (niet banden) is al minstens tien jaar geleden tot industriële wasdom gekomen gebaseerd op technologie die is ontwikkeld aan de Universiteit Twente. Met deze technologie kan rubber tot - zeg maar - 50% worden hergebruikt.
Bij personenwagen-banden die voornamelijk op synthetische rubber-basis zijn gemaakt, 'hangt' de zaak nog. Op basis van kleinschalige ontwikkelingen is er goede hoop, maar het ontbreekt aan een partij die dat verder oppakt voor opschaling. Tenslotte over pyrolyse: deze technologie komt vaak in het nieuws, maar het wachten is nog op de echte doorbraak.