Slagvast, hittebestendig en vlamvertragend: polycarbonaat is het allemaal. Bovendien is het transparant en daarmee een ideale vervanger van glas. Dit ongelooflijk veelzijdige polymeer wordt dan ook veelvuldig toegepast in auto’s, elektronica, speelgoed en apparaten. Wel bijna altijd in combinatie met andere materialen en dat maakt het recyclen van polycarbonaat lastig. Om gemengde afvalstromen die dit plastic bevatten op economisch haalbare wijze te recyclen, is polycarbonaatproducent Trinseo op zoek naar partijen die geïnteresseerd zijn in het terugwinnen van die andere materialen.

Bijvoorbeeld magneten, want die staan momenteel (ook) flink in de belangstelling als het gaat om recycling. Typisch bestaan magneten voor 70 procent uit ijzer en daarnaast uit verschillende zeldzame aardmetalen, zoals neodymium, praseodymium, samarium en gadolinium. Magneten worden veel toegepast in bijvoorbeeld auto’s, elektronica, medische apparatuur en windturbines. Auto’s bevatten ongeveer 1,5 kilo magneten en windturbines 10 tot 11 ton. De Europese markt wordt geschat op ongeveer 25 duizend ton per jaar en zal naar verwachting tegen 2030-2035 verdubbelen. Op dit moment wordt 95 procent van de magneten in China geproduceerd. Als reactie op deze steeds minder gewenste afhankelijkheid, zijn ze opgenomen in de European Critical Raw Materials Act: Tegen 2030 moet 25% van de jaarlijkse behoefte van de EU afkomstig zijn van binnenlandse recycling. 

‘In een lineair bedrijfsmodel hadden we elkaar nooit ontmoet’

Ben Porter, Trinseo 

Koplampen 

Trinseo tekende onlangs een overeenkomst met de Franse start-up MagREESource om de recycling van gemengde stromen polycarbonaat en magneten te versnellen. Een bijzondere samenwerking, zegt Ben Porter, Global Sustainability Business Development Manager bij Trinseo. ‘Hoewel onze producten - plastics en magneten - allebei bij hetzelfde type klant terecht kunnen komen, zouden we elkaar in een lineair bedrijfsmodel nooit hebben ontmoet.’ Om een solide circulair ecosysteem op te zetten, moeten partijen uit verschillende industrieën samen aan tafel komen en dat is volgens Porter nog een uitdaging. ‘Koplampen van auto’s bestaan uit een groot aantal verschillende materialen. Je zult die koplamp stap voor stap uit elkaar moeten halen en de materialen als een cascade moeten recyclen. Je moet het recycling-ecosysteem opnieuw uitvinden.’ 

Dissolutie 

Trinseo ontwikkelde een recyclingtechnologie voor polycarbonaten op basis van dissolutie: de polymeren in de afvalstroom lossen selectief op in een oplosmiddel en de reststoffen blijven achter. Het oplossen van polymeren is niet nieuw, maar voor recycling nog vrij onbekend, zegt Porter. ‘Er wordt vaak gedacht dat de afvalstroom eerst vermalen moet worden, maar dat is helemaal niet nodig. In principe kun je polycarbonaatplaten, maar ook laders van elektrische apparaten of bijvoorbeeld toetsenborden in zijn geheel in de dissolutie-installatie doen, zonder deze voor te bewerken. Dissolutie-recycling is veel vergevingsgezinder als het gaat om verontreinigingen dan mechanische en chemische recycling vanwege de selectieve oplosbaarheid.’

Het opgeloste polycarbonaat slaat neer als op watten lijkende vlokken. Omdat de dichtheid hiervan erg laag is, wordt een extra verdichtingsstap (compounding) uitgevoerd. Hierna kan het worden gebruikt naast virgin polycarbonaat. ‘We hebben aangetoond dat het gebruikt kan worden in combinatie met ABS in onderdelen voor de automobielindustrie, voor verlichting en in elektronica.’ De achterblijvende materialen zijn beschikbaar voor recycling door andere partijen, zoals in dit geval MagREESource.  

Poederdeeltjes 

MagREESource is een van de weinige Europese partijen met expertise in het recyclen van magnetische materialen, stelt medeoprichter Erick Petit. ‘In de afgelopen 40 jaar zijn we in Europa vergeten dat we kennis hebben van metallurgische processen. In Frankrijk kunnen we de experts op het gebied van zeldzame aardmetalen op de vingers van onze handen tellen, terwijl er in China duizenden zijn.’ 

MagREESource heeft een octrooi op zijn proces om magnetisch afval te zuiveren voorafgaand aan het recyclingproces, zegt Petit, zonder veel details te onthullen. Het gezuiverde metaal wordt vervolgens behandeld met waterstof. ‘Zeldzame aardmetalen kunnen waterstof absorberen, vergelijkbaar met hoe hout water absorbeert.’ En net als hout zwelt het op en wanneer het is verzadigd, valt het materiaal uiteen in poeder met deeltjes van een paar micron groot. ‘Kleine deeltjes kunnen we beter richten. Dat betekent dat ze allemaal de noord- en zuidpool in dezelfde richting hebben en dat bepaalt de kwaliteit van de magneten.’ Het poeder wordt vervolgens onder druk en bij een temperatuur van 1000 tot 1100 graden gesinterd tot nieuw magnetisch materiaal.  

‘We zijn in Europa vergeten dat we kennis hebben van metallurgische processen’

Erick Petit, MagREEsource 

Het proces van MagREESource draait momenteel op kleine schaal, 50 tot 80 ton per jaar. Het bedrijf heeft vergevorderde plannen voor een fabriek op grotere schaal, de eerste MagFactory, met een initiële productiecapaciteit van 1.000 ton per jaar. In oktober begint het bedrijf met het aanvragen van de (bouw)vergunningen. Petit hoopt dat ze medio 2026 kunnen beginnen met de bouw van de fabriek die dan in 2028 opgestart zou kunnen worden. 

Afnemers  

Trinseo heeft de afgelopen jaren grote vooruitgang geboekt op het gebied van recycling van polycarbonaat door middel van dissolutie. Sinds 2023 heeft het bedrijf een proeffabriek in Terneuzen, die inmiddels de TRL7-status heeft bereikt en nu enkele honderden kilo’s per batch kan terugwinnen. Het bedrijf werkt aan de realisatie van een commerciële fabriek in China. Deze krijgt een bescheiden omvang, maar het wordt hoe dan ook de eerste fabriek met een capaciteit in kiloton.

Porter ziet zeker potentieel voor dit type fabriek in Europa en de VS. ‘Bij het kiezen van de locatie kijken we naar waar afvalstromen beschikbaar zijn, of er ondersteuning is door middel van regelgeving en of er politieke interesse is in recycling, en of er partijen zijn die de producten afnemen.’ Daarbij gaat het ook om wetgeving zoals de eerder genoemde CRM Act en de nieuwe Europese End of Life Vehicles Directive die vanaf 2030-2031 van kracht wordt. Volgens deze laatste wetgeving zal een groter deel van de materialen die in voertuigen worden gebruikt gerecycled moeten worden. Samenwerkingen zoals tussen Trinseo en MagREESource zijn hiervoor in ieder geval een stap in de goede richting.