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Herausforderungen und Lösungen in der Polystyrol-Recyclingindustrie

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Herausforderungen und Lösungen in der Polystyrol-Recyclingindustrie

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Recycling anderer Materialien
Herausforderungen und Lösungen in der Polystyrol-Recyclingindustrie
Von der Lösung von Problemen bei der Abfallsammlung bis hin zur Einführung neuer Technologien steht die Recyclingindustrie vor interessanten Herausforderungen bei der Verwertung von Polystyrol (PS). Innovative Lösungen sind für eine Branche, die sich der Förderung der Kreislaufwirtschaft verschrieben hat, unerlässlich.

Was ist Polystyrol und warum wird es so häufig verwendet?
PS ist ein thermoplastisches Polymer, das aus Erdöl gewonnen wird. Aufgrund seiner Eigenschaften und relativ geringen Kosten ist es in verschiedenen Formen erhältlich, hauptsächlich als expandiertes Polystyrol (EPS) - leichter, mit einer Pelletstruktur und offenen Zellen, absorbiert mehr Feuchtigkeit und ist billiger, ideal für Verpackungen und allgemeine Isolierung - und extrudiertes Polystyrol (XPS), dessen geschlossene Zellstruktur es dichter, glatter, feuchtigkeitsbeständiger und besser isoliert macht, ideal für Dächer, Böden und Bereiche, die Wasser ausgesetzt sind.

Als vielseitiges, leichtes, feuchtigkeitsbeständiges, stoßdämpfendes und wirtschaftliches Material wird Polystyrol häufig für die Verpackung von Produkten verwendet, wenn es deren Temperatur halten soll. In seiner expandierten und extrudierten Form wird es als Zuschlagstoff in Baumaterialien verwendet, hauptsächlich zur Wärmedämmung.

Polystyrolverpackungen und ihre Anwendungen
Aufgrund seiner guten Stoßdämpfungs- und Wärmedämmeigenschaften ist PS ideal für die Verpackung von frischen oder heißen Lebensmitteln (Fleisch, Fisch, Eis), für die Herstellung von Lebensmittelschalen.... Es wird auch zur Herstellung von Einweg-Polystyrolbechern und -tellern verwendet, obwohl es für diesen Zweck bald nicht mehr verwendet werden wird; man denke an den Verordnungsentwurf, der vorsieht, bestimmte Einweg-Plastikverpackungen ab dem 1. Januar 2030 zu verbieten.

PS wird höchstwahrscheinlich weiterhin für Joghurtbecher und Desserts verwendet werden. Und im Gartenbau für den Transport von Pflanzen, für die Herstellung von Schalen für Saatbeete und für Stützen für den Hydrokulturanbau.

In seiner expandierten Form (EPS) - 98 % Luft - ist es ein unverzichtbares Schutzmaterial für die Verpackung von Haushaltsgeräten, elektronischen Produkten, zerbrechlichen Gegenständen oder persönlicher Schutzausrüstung. In der Pharmazie bietet es Hygiene und Isolierung für die Lagerung und/oder den Transport von Arzneimitteln, Impfstoffen, Reagenzgläsern, Reagenzienbehältern und in der Kosmetik für die Verpackung von Cremes, Salben, Convenience-Produkten für Reisende, usw.

Kann Polystyrol recycelt werden?
Das Recycling von Polystyrol ist kompliziert und teuer, insbesondere das Recycling von expandiertem Polystyrolschaum. Ein zusätzliches Problem ist seine geringe Dichte (es enthält Luftblasen) und seine potenzielle Verunreinigung durch Lebensmittelreste, Öle usw. Im Falle von Dämmplatten für Baustellen wird es mit Zement und Klebstoffen vermischt, was das Recycling erschwert.

Polystyrol muss in einem speziellen Behälter entsorgt werden, der in Spanien gelb ist. Das Recycling einer kleinen Styroporschachtel ist einfach, schwierig ist es, ein großes Stück Styropor zu entsorgen; wer Schwierigkeiten hat, es zu zerbrechen, damit es in den entsprechenden Behälter passt, sollte es zu einer sauberen Stelle bringen.

Ist Styropor in der Praxis recycelbar? Ja, Styropor kann recycelt werden. Für Lebensmittelverpackungen können Sammelstellen in Restaurants in Verbindung mit Heißwasch- oder chemischen Recyclingtechnologien eine effiziente Behandlung gewährleisten. Das Recycling von Bauabfällen erfordert eine Vorsortierung auf Abbruchbaustellen und in lokalen Zentren für eine effiziente Bewirtschaftung, insbesondere von gemischtem extrudiertem Polystyrol.
Warum das Polystyrol-Recycling nicht weit verbreitet ist Das Verfahren ist nicht kosteneffizient. Um kosteneffizient zu sein, müssen EPS-Polystyrolverpackungen vor dem Recycling verdichtet werden, was spezielle Maschinen erfordert, über die viele Kommunen nicht verfügen.
Die wichtigsten Herausforderungen in der Polystyrol-Recyclingindustrie
Expandiertes Polystyrol (EPS) besteht zu 98 % aus Luft und nimmt viel Platz in Lastwagen und Anlagen ein, was die Logistikkosten in die Höhe treibt. Aus diesem Grund wird es durch andere Materialien wie Karton oder den Biokunststoff PLA (Polymilchsäure) ersetzt, der aus Maisstärke oder Zuckerrohr gewonnen wird und biologisch abbaubar und kompostierbar ist.

Die Speerspitze des Recyclingsektors ist jedoch, wie wir noch sehen werden, die Entscheidung für innovative Technologien. Investitionen in innovative Lösungen, wie sie von PICVISA angeboten werden, sind von entscheidender Bedeutung, wenn man bedenkt, dass die Recyclingquote für diese Abfälle nach Angaben der MacArthur Foundation bei etwa 35 % liegt.

Polystyrol-Recycling
Lösungen und Technologien für das Polystyrol-Recycling
Beim Polystyrol-Recycling werden drei Technologien kombiniert: mechanisches Recycling, Verdichtung und chemisches Recycling. Das mechanische Recycling - die gängigste Methode für hartes PS - umfasst drei Prozesse: Zerkleinerung, Waschen zur Entfernung von Verunreinigungen sowie Schmelzen und Extrudieren zu Granulat, aus dem neue Produkte hergestellt werden.

Für den Verdichtungsprozess, bei dem die Größe von EPS um das bis zu 50-fache reduziert wird, gibt es mechanische Verdichter, die das EPS in kompakte Blöcke pressen, thermische Verdichter, bei denen die Luftzellen durch Wärmezufuhr zusammenfallen, und chemische Verdichter, die sichere Lösungsmittel verwenden, um das EPS für einen einfachen Transport zu verflüssigen. Das chemische Recycling zielt auf die Depolymerisation ab, d. h. die Reduzierung des Polystyrols auf seine ursprünglichen Monomere. Dies wird durch Pyrolyse, chemische Auflösung oder thermische oder katalytische Depolymerisation erreicht. Mit dieser Technik kann verschmutztes oder gemischtes Polystyrol recycelt werden, und das zurückgewonnene Styrol kann zur Herstellung von neuem Polymer verwendet werden, wodurch der Kreislauf vollständig geschlossen wird.

Ein letzter Ausweg, wenn das Material zu stark verunreinigt oder vermischt ist, ist die energetische Aufwertung, da Polystyrol einen hohen Heizwert hat, ähnlich dem von Diesel. Obwohl es sich hierbei nicht um ein Recyclingverfahren handelt, wird die Deponierung vermieden.

Schließlich sind noch fortschrittliche Recyclingtechnologien zu erwähnen, wie sie von PICVISA vermarktet werden. Diese Lösungen verwenden hochauflösende Kameras (RGB) und Nahinfrarot-Technologie (NIR), um Polystyrol von anderen Kunststoffen (PET, PE, PP, PVC usw.) zu identifizieren und zu unterscheiden und sie nach Farbe oder chemischer Zusammensetzung zu trennen. Die Lösungen ECOPACK und ECOPICK sind mit künstlicher Intelligenz (KI) ausgestattet und können dank Deep Learning noch weiter verbessert werden. Sie nutzen KI, um intelligente, automatisierte Entscheidungen in Echtzeit zu treffen, die sich an die Abfallströme anpassen und die Sortierleistung verbessern. Insbesondere der ECOPICK-Roboter kombiniert KI und maschinelles Sehen für eine genaue Trennung von Materialien, selbst in komplexen Strömen, und erhöht so die Automatisierung und die Qualität des Endprodukts.

Kurz gesagt, mit diesen PICVISA-Lösungen werden öffentliche Organisationen und private Unternehmen Teil der sogenannten Industrie 4.0. Denn sie werden in der Lage sein, große Datenmengen (Big Data) zu sammeln und zu analysieren, um die besten Entscheidungen zu treffen und ihre Prozesse zu optimieren, vorausschauende Wartung durchzuführen und sogar die Fernsteuerung der Maschinen zu gewährleisten.