En betydande del av mattavfallet består av petroleumbaserad polypropen. Som en icke-återvinningsbar produkt, bortskaffande av det har tidigare inneburit förbränning eller deponi. Dock, ett nytt lösningsmedel gör det nu möjligt att återvinna ny standard polypropen från mattavfall – utan märkbar kvalitetsförsämring. Utvecklad av Fraunhofer Institute for Building Physics IBP och dess partners, processen innebär också kostnader som är ganska konkurrenskraftiga. Utvecklingen har skett som en del av ISOPREP EU-projektet.

Bara EU producerar cirka 1,6 miljoner ton mattavfall varje år. Merparten av detta hamnar i slutändan till deponi eller förbränns, då matta är ett kompositmaterial som inte lämpar sig för rent mekaniska återvinningsmetoder. Med mattavfall analyserat i projektet bestående av cirka en fjärdedel polypropen, en petroleumbaserad plast, resultatet är att mycket resurser går till spillo.

Mattåtervinning nu möjlig tack vare en ny process

Ett team av forskare, inklusive från Fraunhofer IBP, har nu utvecklat en ny återvinningsprocess som en del av ett EU-projekt som heter ISOPREP (se logotyp). "För första gången, detta gör det möjligt att återvinna polypropen från mattavfall – och resultatet är jungfrulig kvalitet, säger Maike Illner, en forskare vid Fraunhofer IBP. Detta gör inte bara att den återvunna polypropenen kan användas i produkter av lägre kvalitet (i en process som kallas downcycling), men det betyder också att kvaliteten liknar den på nytillverkad polypropen, vilket gör materialet lämpligt för högkvalitativa produkter också.

Processen bygger på ett speciellt lösningsmedel i form av en jonisk vätska. Med rätt komponenter, den kan selektivt extrahera polypropen från mattfibrer. Innan expertgruppen applicerar lösningsmedlet, mattavfallet rengörs – något som innebär att man tar bort så mycket av baksidan som möjligt – och bryts ner. När förbehandlingen är klar, avfallet matas in i en reaktor där det behandlas med lösningsmedlet. Polypropenen löses selektivt i lösningsmedlet, en metod som ger ett effektivt sätt att ta bort färgämnen och andra tillsatser. Processen används redan i en omfattande laboratorieskala som involverar flera liter av lösningsmedlet – och nu, forskningskonsortiet har siktet inställt på att skala upp processen till en pilotanläggning med förmågan att återvinna ett ton mattavfall per dag. Pilotanläggningen beräknas starta i slutet av projektet i mars 2022.

Kostnader och miljöpåverkan

En återvinningsprocess kan bara användas i stor skala om dess kostnader är konkurrenskraftiga. För denna applikation, detta innebär att man behåller så mycket av den dyra joniska vätskan som möjligt i cykeln. "Om förlustfrekvensen kan hållas till en procent eller mindre, det finns potential för att kostnaderna för processen kan konkurrera med kostnaderna för att producera ny polypropen, " förklarar Illner. "Vi vet detta tack vare en preliminär ekonomisk analys som vi genomförde på Fraunhofer IBP." Analysen involverade Fraunhofer-forskarna som undersökte de mängder material och energi som skulle krävas för processen och vilken typ av produkt som skulle produceras , och sedan beräkna de tillhörande kostnaderna. Teamet övervägde också hur kostnaderna skulle utvecklas på lång sikt.

Fraunhofer IBP fokuserar på de ekologiska aspekterna av mattåtervinning. Den kan dra slutsatser från faktorer inklusive en livscykelbedömning, som belyser de utsläpp som produceras under återvinningsprocessen, till exempel. Om konsortiet kan uppnå sitt mål att hålla lösningsmedelsförlusten på en procent eller mindre även i detta fall, primärenergibehov och utsläpp av växthusgaser kommer att förbli i samma skala som de som är involverade i att producera ny polypropen.

Potential för överföring till andra polypropenavfallsströmmar

Även om mattavfall är i fokus för det här projektet, den process som har utvecklats har potentiella tillämpningar långt bortom den. De inblandade experterna tror att det skulle kunna överföras till en hel mängd avfallsflöden som innehåller polypropen och som är olämpliga för konventionella återvinningsmetoder. "Ett exempel är polypropenprodukter som innehåller färgämnen och tillsatser, säger Illner. Tills nu, det har varit svårt att få ut dem ur plast, vilket innebär att den återvunna polypropenen endast har varit lämplig för användning i produkter av lägre kvalitet." Den nya processen skiljer polypropenen inte bara från andra material, men också från färgämnen och andra tillsatser, gör att den kan användas i högkvalitativa applikationer.