Mikrowellenpyrolyse - eine neue Technologie für das Abfallrecycling

Kunststoff-Aluminium-Verbundverpackungen – die meisten Menschen werden sagen, sie hätten noch nie von solchen Verpackungen gehört, doch fast jeder kennt sie aus seinem Alltag. Solche Verpackungen werden seit langem zur Herstellung von Zahnpastatuben verwendet, in den letzten Jahren werden sie jedoch zunehmend auch für Getränke, Lebensmittel oder Tiernahrung eingesetzt.

Derzeit liegt diese Verpackungsart nach Aluminium- und Plastikflaschen an dritter Stelle. Laminatverpackungen unterscheiden sich von anderen Verpackungsarten lediglich dadurch, dass kein Hinweis auf die Recyclingmöglichkeit vorhanden ist.

Für Hersteller sind jedoch Verpackungen aus Kunststoff-Aluminium-Verbundwerkstoffen äußerst attraktiv, da ihre Herstellung wenig Energie erfordert, ihr geringes Gewicht die Transportkosten senkt und diese Verpackungsart einen guten Schutz vor Licht und negativen Einflüssen äußerer Einflüsse bietet.

Die Beliebtheit dieser Verpackungsart steigt jedes Jahr um 10–15 %, da es keine wirklichen Gründe gibt, auf diese Verpackungsart zu verzichten.

Es ist erwähnenswert, dass im Vereinigten Königreich jedes Jahr über 170.000 Tonnen Laminat zur Herstellung solcher Verpackungen verwendet werden, wobei 17.000 Tonnen Aluminium unter Tage landen.

Die Idee, solche Verpackungen zu recyceln, stammt von Dr. Carlos Ludlow-Palafox von der Universität Cambridge. 1997 hörte der Professor eine Geschichte darüber, wie ein Speckbrötchen zu lange in der Mikrowelle aufbewahrt wurde, wodurch es zu roter Glut wurde. In der Mikrowelle fand ein Pyrolyseprozess statt, der durch Mikrowellenstrahlung ausgelöst wurde. Unter dem Einfluss hoher Temperaturen zersetzten sich organische Materialien. Während des Pyrolyseprozesses wurde das im Material enthaltene Metall freigesetzt.

Carlos' Arbeit begann damit, granulierten Kohlenstoff und ein Stück Laminatverpackung in einen herkömmlichen Mikrowellenherd zu legen. Anschließend ersetzte er die Luft im Ofen durch Stickstoff. Anschließend schaltete er den Ofen auf volle Leistung (1,2 kW) ein. Nach etwa zwei Minuten, nachdem die Temperatur im Ofen 600 °C erreicht hatte, begann sich das Laminat in Öle, gasförmige Kohlenstoffe und Aluminiumflocken zu trennen.

Nun, 15 Jahre später, haben die Forscher beschlossen, die Methode in einer Anlage im britischen Lutten zu testen. Die Anlage arbeitet nach einem ähnlichen Prinzip wie ein herkömmlicher Mikrowellenherd, mit dem einzigen Unterschied, dass der Ofen dort eine Leistung von 150 kW hat.

Der gesamte Prozess, bei dem Verpackungen in Aluminium und Kohlenwasserstoffe umgewandelt werden, dauert drei Minuten und setzt keine giftigen Emissionen in die Atmosphäre frei. Das so gewonnene Aluminium kann zum weiteren Einschmelzen verwendet werden, die Kohlenwasserstoffe zur Kraftstoffherstellung.

Diese Abfallrecyclinganlage wird teilweise von großen Lebensmittelkonzernen finanziert und ist bereits vollständig auf den Beginn des Recyclings von Laminatverpackungen vorbereitet. Schätzungen zufolge kann die Anlage jährlich über 2.000 Tonnen Verpackungen recyceln und ist dabei völlig autark und erzeugt ausreichend Energie. Darüber hinaus wurde bereits eine Vereinbarung mit Herstellern von Kunststoff-Aluminium-Laminatverpackungen zur Wiederverwertung von Industrieabfällen geschlossen. Die Kosten für die Verbringung der Abfälle zur Recyclinganlage sind für die Hersteller geringer als die Kosten für die Entsorgung auf einer Deponie.

Doch damit ist die Arbeit der Forscher noch nicht beendet. Carlos‘ Gruppe testet bereits verschiedene Materialien, indem sie sie einer Mikrowellenpyrolyse unterziehen.

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