Projekt Electro to finansowana ze środków UE inicjatywa ukierunkowana na rozwój technologii recyklingu wspierających transformację Europy w kierunku neutralnego klimatycznie, cyrkularnego systemu tworzyw sztucznych. Konsorcjum obejmuje Uniwersytet w Gandawie, instytuty badawcze oraz partnerów przemysłowych. Celem jest opracowanie elektryfikowanych, wysokoefektywnych technologii recyklingu, które umożliwią przekształcanie odpadów niskiej jakości w pełnowartościowe surowce wsadowe.
W ramach projektu Electro opracowywane są elektryfikowane procesy termochemiczne do przetwarzania zmieszanych i trudnych do recyklingu strumieni odpadów. Obejmuje to opakowania wielowarstwowe i zanieczyszczone tworzywa sztuczne, które stanowią istotne wyzwanie dla konwencjonalnych systemów recyklingu mechanicznego. Rozwijane technologie mają umożliwić przekształcanie takich odpadów w wysokiej czystości olefiny, głównie etylen i propylen, które są kluczowymi półproduktami w przemyśle chemicznym i polimerowym.
Kluczowym elementem projektu jest zastąpienie energii pochodzącej z paliw kopalnych energią elektryczną ze źródeł odnawialnych. Założenia projektu wskazują, że wykorzystanie odnawialnej energii elektrycznej w procesach termochemicznych może umożliwić redukcję emisji gazów cieplarnianych nawet o 90 procent w porównaniu z konwencjonalnymi rozwiązaniami opartymi na paliwach kopalnych. Ambicje projektu są zgodne z celami Unii Europejskiej w zakresie gospodarki o obiegu zamkniętym oraz dekarbonizacji sektorów energochłonnych, w tym przemysłu tworzyw sztucznych.
Rola Borealis w rozwoju cyrkularnych wsadów do krakingu parowego
Borealis jest jednym z wiodących partnerów konsorcjum i odpowiada za pakiet prac skoncentrowany na rozwoju cyrkularnych wsadów do efektywnego krakingu parowego. Głównym obszarem badań jest pełnozakresowy olej pirolityczny wytwarzany w procesach termochemicznego przetwarzania odpadów z tworzyw sztucznych, a także jego frakcje o zróżnicowanym składzie i właściwościach.
Zakres prac w Borealis obejmuje ocenę właściwości pełnozakresowego oleju pirolitycznego oraz jego poszczególnych frakcji, a także ich przydatności jako wsadu do wielkoskalowych instalacji krakingu parowego. Kluczowe jest opracowanie optymalnych cyrkularnych mieszanin węglowodorów, które mogą być wprowadzane do istniejących instalacji równolegle z konwencjonalnymi frakcjami nafty. Badania koncentrują się na dostosowaniu składu mieszanin do wymagań procesowych, ograniczeń operacyjnych oraz parametrów jakościowych niezbędnych dla efektywnej produkcji olefin.
Istotnym aspektem jest opracowanie strategii krakingu dostosowanych do zmiennej jakości olejów pirolitycznych, wynikającej z niejednorodności odpadów wsadowych. W tym celu analizowane są różne scenariusze przygotowania i kondycjonowania wsadu. Obejmuje to zastosowanie prefrakcjonowania, zaawansowanych metod filtracji oraz systematycznych ocen jakości. Celem jest poprawa stabilności procesu, ograniczenie potencjalnych zanieczyszczeń i niepożądanych składników oraz maksymalizacja uzysków etylenu i propylenu.
Laboratorium badań oleju pirolitycznego
Powiązanie badań z rzeczywistymi strumieniami odpadów
W ramach projektu Electro Borealis wykorzystuje doświadczenia z Project Stop, międzynarodowego programu gospodarki odpadami współzałożonego przez Borealis i Systemiq w 2017 roku. Program rozwija systemy zbiórki i zagospodarowania odpadów komunalnych w wybranych regionach Indonezji, ze szczególnym naciskiem na zapobieganie przedostawaniu się odpadów z tworzyw sztucznych do środowiska.
Tworzywa sztuczne z gospodarstw domowych zbierane w Indonezji w ramach Project Stop są wykorzystywane w badaniach prowadzonych w projekcie Electro. Umożliwia to konsorcjum testowanie przydatności recyklingu chemicznego dla wymagających, niskowartościowych strumieni odpadów charakteryzujących się wysokim poziomem zanieczyszczeń i znaczną zmiennością składu materiałowego. Integracja rzeczywistych odpadów komunalnych z działaniami badawczo-rozwojowymi pozwala ocenić, w jakim stopniu opracowywane procesy mogą być stosowane w warunkach przemysłowych i w skali odpowiadającej potrzebom systemów gospodarki odpadami.
Próbki oleju pirolitycznego
Wypowiedzi przedstawicieli projektu
Przedstawiciele Borealis i środowiska akademickiego podkreślają znaczenie współpracy w rozwoju elektryfikowanego recyklingu chemicznego. Manjunath Patil, Senior Engineer Innovation & Technology w Borealis, mówi - W Borealis dążymy do skalowania rozwiązań cyrkularnych poprzez innowacje i silne partnerstwa. Wspólnie z naszymi partnerami z projektu Electro pokazujemy, w jaki sposób elektryfikowany recykling chemiczny może przekształcać wymagające strumienie odpadów w wartościowe zasoby dla gospodarki o obiegu zamkniętym.
Znaczenie połączenia wiedzy naukowej z testami zbliżonymi do warunków rzeczywistych podkreśla również Kevin Van Geem, profesor na Uniwersytecie w Gandawie i koordynator projektu Electro - Projekt Electro łączy najwyższej klasy wiedzę naukową z testowaniem w warunkach zbliżonych do rzeczywistych. Nasza współpraca z Borealis – oraz integracja materiału z Project Stop – pokazują, jak innowacje międzysektorowe mogą odblokować skalowalne rozwiązania zarówno dla przemysłu, jak i społeczeństwa.
Projekt Electro jest przykładem współpracy środowiska akademickiego, przemysłu i inicjatyw w zakresie gospodarki odpadami, ukierunkowanej na przekształcanie wymagających strumieni odpadów z tworzyw sztucznych w surowce wsadowe możliwe do wykorzystania w przemyśle chemicznym. Opracowywane w projekcie technologie mogą w przyszłości wesprzeć zwiększenie udziału cyrkularnych wsadów w krakingu parowym oraz ograniczenie śladu węglowego produkcji chemikaliów podstawowych.
