Japanse onderzoekers zorgen voor een revolutie in de recycling van teflon door het energieverbruik met de helft te verminderen dankzij een innovatieve techniek waarbij elektronenbundels worden gebruikt.
Japanse onderzoekers hebben onlangs een belangrijke doorbraak bereikt in de recycling van PTFE, beter bekend als Teflon. Door een elektronenstraal te gebruiken om deze bijzonder resistente kunststof af te breken, zijn ze erin geslaagd het energieverbruik van dit proces aanzienlijk te verminderen. Deze techniek belooft de economische haalbaarheid van de recycling van dit materiaal te verbeteren. Met een volledige afbraak bij slechts 370 °C, ruim onder de temperaturen die bij de huidige industriële methoden nodig zijn, opent deze ontdekking nieuwe perspectieven voor een efficiënte en duurzame recycling van PTFE.
Bestraling van PTFE bij verschillende temperaturen
De nieuwe methode is gebaseerd op de bestraling van PTFE bij specifieke temperaturen. Door matige warmte te combineren met bestraling met elektronenbundels, hebben de onderzoekers een aanzienlijke toename van de afbraaksnelheid van het materiaal waargenomen. Bij 30 °C was slechts 10 % van het PTFE afgebroken. Bij 270 °C was dit echter gestegen tot 86 % en bij 370 °C was het materiaal volledig afgebroken.
Dit proces maakt het mogelijk om vast PTFE om te zetten in gasvormige producten, die worden geïdentificeerd als geoxideerde fluorkoolwaterstoffen en perfluoralkanen. Deze gassen kunnen worden opgevangen en hergebruikt als grondstoffen in de chemische productie, waardoor een circulair gebruik van hulpbronnen wordt ondersteund. Deze innovatieve aanpak zou een revolutie teweeg kunnen brengen in de recycling van duurzame kunststoffen en hun impact op het milieu kunnen verminderen.
Verandering van de interne structuur van kunststof
Het onderzoek bracht ook veranderingen in de interne structuur van PTFE aan het licht bij bestraling met hoge temperaturen. Volgens Dr. Hao Yu, hoofdauteur van het onderzoek, dragen deze structurele veranderingen bij aan de verhoogde efficiëntie van het proces bij hoge temperaturen. De chemische familie van PFAS, waartoe PTFE behoort, staat bekend om zijn uitzonderlijke weerstand dankzij zeer sterke koolstof-fluorverbindingen.
Dit maakt deze kunststoffen uiterst duurzaam, maar ook persistent in het milieu. De nieuwe technologie betekent een belangrijke stap voorwaarts in het beheer van dit gevaarlijke afval. Hiermee kunnen deze polymeren veiliger en goedkoper worden gerecycled, terwijl de impact op het milieu wordt beperkt. De onderzoekers hopen dat deze techniek zal bijdragen tot een schonere en efficiëntere recycling van hoogwaardige kunststoffen.
Wereldwijde inspanningen om PFAS te bestrijden
Wereldwijd werken veel onderzoekers aan oplossingen voor de problemen die deze “eeuwige chemicaliën” veroorzaken. Zo heeft de Universiteit van Leicester onlangs een methode ontwikkeld waarbij geluidsgolven worden gebruikt om materialen voor recycling te scheiden, waardoor de vrijkoming van potentieel schadelijke chemicaliën in het milieu wordt voorkomen.
Dr. Jake Yang van de School of Chemistry van de Universiteit van Leicester benadrukt dat deze methode eenvoudig en schaalbaar is. Hiermee kunnen PFAS-membranen worden gescheiden van edelmetalen zonder gebruik te maken van agressieve chemicaliën, wat een revolutie teweegbrengt in de manier waarop we brandstofcellen recyclen. Deze gezamenlijke inspanningen illustreren de vastberadenheid van de wetenschappelijke gemeenschap om de ecologische voetafdruk van hardnekkige kunststoffen te verkleinen.
Naar een duurzame toekomst voor de recycling van kunststoffen
De vooruitgang die het Japanse team en andere onderzoekers over de hele wereld hebben geboekt, wijst op een veelbelovende toekomst voor de recycling van duurzame kunststoffen. Door het energieverbruik te verminderen en schonere methoden te ontwikkelen, kunnen deze innovaties de manier waarop we met plastic afval omgaan ingrijpend veranderen. De uitdaging blijft om deze technologieën op grote schaal toegankelijk en economisch haalbaar te maken voor de industrie.
Naarmate dit onderzoek vordert, blijft de vraag hoe overheden en bedrijven deze nieuwe technologieën zullen integreren om een duurzamer beheer van kunststoffen te garanderen.
