18/07/2023
Schuimafval zoekt ondernemer
Ook kussenschuimen kunnen gerecycleerd worden
Schuimen vind je overal: in zetels, matrassen en hoofdkussens bijvoorbeeld. Het recycleren van deze kunststof is heel moeilijk. Pieter Billen en zijn collega’s op UAntwerpen ontwikkelden een procedé om ook de meer complexe schuimen, zoals traagschuim, af te breken, zodat de bouwstenen opnieuw gebruikt kunnen worden. Duurzaam en economisch aantrekkelijk. Welke ondernemer helpt hen bij het zetten van de laatste stappen?
1.De onderzoeker
De brug slaan tussen de basischemie en de chemische processen zoals we ze kennen in de industrie: dat is het doel van iPRACS (Intelligence in Processes, Advanced Catalysts and Solvents), onderzoeksgroep binnen de Faculteit Toegepaste Ingenieurswetenschappen op UAntwerpen. Prof. Pieter Billen is woordvoerder van de onderzoeksgroep. Hij is burgerlijk scheikundig ingenieur en behaalde zijn doctoraat in de ingenieurswetenschappen met een verhandeling over biomassaverbranding. Billen is expert in circulariteit van organische materialen en focust op plastics. ‘Wij onderzoeken hoe we materialen kunnen afbreken, tot we terug bij de originele bouwstenen, de zogeheten monomeren, zijn. Dat moet op een duurzame manier kunnen, en het moet tegelijkertijd economisch haalbaar zijn. Dat evenwicht vinden is niet vanzelfsprekend.’
2.Het onderzoek
Billen en zijn collega’s Muhammad Adeel en Christophe Vande Velde buigen zich al enige tijd over polyurethaan. Die kunststof komen we in het dagelijkse leven overal tegen: ze ligt aan de basis van de schuimen die we onder meer in stoelen, matrassen en hoofdkussens vinden. ‘De toepassingen van polyurethaan vind je echt overal’, legt Billen uit. ‘Maar er is een groot probleem met dit schuim: het is ontzettend moeilijk te recycleren.’ Want schuim kan je niet smelten, in tegenstelling tot bijvoorbeeld PET-flessen. Billen: ‘Vandaag worden oude schuimen verbrand, wat voor extra koolstofuitstoot zorgt. Opknippen en opnieuw lijmen is een tweede optie, maar die is ook niet ideaal. Je kan er dan alleen maar geluidsisolerend materiaal en stalmatten van maken.’
Toch zijn er mogelijkheden. ‘Polyurethaan is niet oneindig stabiel. Externe factoren hebben er een impact op. Denk bijvoorbeeld aan een spons die je heel lang in een emmer laat liggen: uiteindelijk zal ze uit elkaar beginnen brokkelen. De chemische bindingen breken dus, en zo kan je terug naar de oorspronkelijke bouwstenen van de stof gaan.’
3.Het proces
Met de hulp van alcoholen, een vorm van organische verbindingen, kunnen de monomeren van flexibel schuim in een kleine reactor van elkaar gescheiden worden. Dat vergt weinig energie en is dus duurzaam. Pieter Billen: ‘Er is nog een weg af te leggen, maar de industrie investeert in deze technologie. Het ziet er naar uit dat dit breed gaat toegepast worden.’
Deze aanpak werkt voor eenvoudige schuimen, maar de laatste jaren kwamen er ook meer complexe schuimen op de markt. ‘Denk aan het zogeheten geheugenschuim of traagschuim. Dat houdt bijvoorbeeld in een hoofdkussen rekening met de vorm van het lichaam. Daarvoor worden er meerdere verschillende polyolen gebruikt in het schuim. Probleem: die diverse polyolen maken het recycleren weer een heel stuk ingewikkelder. Met de bestaande technologie kan je het schuim niet meer eenvoudig herleiden naar de zuivere oorspronkelijke bouwstenen.’
4.Het resultaat
De ingenieurs van UAntwerpen hebben daar nu een oplossing voor gevonden, legt Pieter Billen uit. ‘Wij zijn erin geslaagd die zogeheten fasescheiding tijdens het recyclageproces beter te gaan controleren. Op die manier kunnen we ook de afzonderlijke polyolen apart krijgen en weer opnieuw gaan gebruiken. Dat betekent uiteraard een grote meerwaarde, zowel op economisch als op duurzaamheidsvlak.’ In het labo is het procedé volgens Billen ver gevorderd. ‘Ook in de praktijk kunnen we dit gaan toepassen. We zouden bij producenten het schuim dat overblijft na het op maat snijden, kunnen recupereren. Vervolgens kunnen we het uit elkaar halen in een kleine reactor om de bouwstenen dan in het productieproces te hergebruiken. Om die laatste stappen te zetten, hebben we een ondernemer nodig. Dat kan iemand uit de schuimbusiness zijn. Maar ook mensen voor wie de chemische industrie geen geheimen kent, kunnen ons mogelijk helpen.’