Hoogwaardig gerecycled plastic scheelt een scheepslading ruwe olie per jaar

Wasmiddelflessen zijn vaak gemaakt van gerecycled plastic. Wat toepassingen met een hogere waarde betreft, wachten recyclaten nog steeds op grootschalig gebruik. Onderzoekers van het Fraunhofer-Instituut voor Structurele Duurzaamheid en Systeembetrouwbaarheid LBF hebben samen met bedrijven aangetoond dat gerecycleerd plastic vergelijkbare prestaties levert als nieuw plastic – en ook geschikt is als materiaal voor basissteunen voor vaatwassers, aldus het Fraunhofer Gesellschaft in een persbericht.

Hergebruik van kunststoffen is zinvol met het oog op klimaat- en milieubescherming. Hoewel verpakkingen al verhoudingsgewijs vaak van gerecycleerd plastic worden gemaakt, reageren deskundigen en bedrijven nog steeds terughoudend als het gaat om producten van hogere kwaliteit. Immers, eigenschappen zoals sterkte, geur of uiterlijk van het oude afval verschillen van nieuw geproduceerde kunststof als gevolg van batchschommelingen. Indien de recyclaten echter op economische wijze worden geprepareerd, kunnen hun eigenschappen in overeenstemming worden gebracht met die van nieuwe kunststoffen. “Er is nog steeds een gebrek aan vertrouwen in het gerecycled materiaal”, zo stelt Dominik Spancken, wetenschapper aan het Fraunhofer LBF in Darmstad.

Additieven

De onderzoekers willen dit vertrouwen in het gerecyclede materiaal versterken. “Daarom hebben we onze krachten gebundeld met de bedrijven Bosch GmbH en Bosch-Siemens-Hausgeräte GmbH om te onderzoeken wat gerecycled plastic werkelijk kan doen”, zegt Spancken. Daartoe optimaliseerde de onderneming Bosch eerst het recyclaat uit de behuizing van autostartaccu’s. Zo werden bijvoorbeeld additieven gebruikt om de sterkte te verhogen en de optische eigenschappen te verbeteren. Is het geoptimaliseerde materiaal geschikt voor de productie van basissteunen voor vaatwassers?

Deze onderdelen, die ongeveer twee kilogram wegen, vormen de basisstructuur van de afwasmachine, houden de zijwanden vast en bieden plaats aan neveneenheden zoals de pomp, statussensoren en reservoirs voor zouten. Als deze basisondersteuningen uit recyclaat zouden kunnen worden geproduceerd, zou dit een belangrijke bijdrage leveren aan duurzame huishoudelijke apparaten: bij een jaarlijkse productie van drie miljoen vaatwassers zou jaarlijks ongeveer 2.500 ton ruwe olie worden bespaard doordat het recyclaat minder grondstoffen bevat – dit komt ongeveer overeen met de hoeveelheid olie die door een 110 meter lang binnenschip kan worden vervoerd.

Ook interessant: Afbreekbaar verpakkingsmateriaal van zeewier als tegenhanger van plastic

“Bij de Fraunhofer LBF hebben we eerst onderzocht hoe het geoptimaliseerde recyclaat zich gedraagt onder mechanische belastingen,” zegt Spancken. Daarom hebben de onderzoekers proefstukken gemaakt en er ongeveer 100.000 keer met een vaste kracht aan getrokken – automatisch, natuurlijk. Dit getal is gebaseerd op de typische toepassing en het belastingsspectrum van grote huishoudelijke apparaten. Het geeft de belastingen aan die het materiaal onbeschadigd moet kunnen weerstaan. Aan de hand van deze specificaties hebben de deskundigen van Fraunhofer LBF, Bosch en BSH parameters voor het ontwerp opgesteld.

Wat de 100.000 cycli betreft, deze zijn voornamelijk te wijten aan een vingerdikke pin op de basissteun van de vaatwasser. Deze wordt mechanisch belast telkens wanneer de deur van de vaatwasser wordt geopend en gesloten en vormt het meest veeleisende cyclisch belaste gedeelte op de basisdrager van de vaatwasser. Uitgaande van ongeveer 15 openingen per dag en een levensduur van het toestel van ongeveer 18 jaar, komt dit neer op ongeveer 100.000 deuropeningen per levensduur van het toestel.

Nauwelijks minder sterk

“Hoewel het recyclaat 15 procent minder sterk is, heeft het vergelijkbare stijfheidseigenschappen als nieuw plastic. Veel belangrijker is echter de plastische vervormbaarheid, waarbij beide materialen zich gelijk gedragen. Samenvattend kan gezegd worden dat het recyclaat dezelfde spanningen aan kan als nieuw materiaal”, bevestigt Spancken.

Om dit resultaat te bevestigen, testten de onderzoekers niet alleen het materiaal zelf, maar ook de component zelf. “Uit de materiaaltesten hebben we materiaalparameters bepaald. Met behulp van deze karakteristieke waarden hebben we vervolgens een ontwerpmethodologie ontwikkeld om na te gaan of het scharnier operationeel stabiel is”, beschrijft Spancken.

Het onderzoeksteam zetten pennen van het basismateriaal in een proefopstelling en oefende daarop belastingen uit, zoals die ook optreden bij het steeds openen en sluiten van de machine. Het resultaat is bemoedigend: het draagvermogen van spillen uit nieuw materiaal en uit recyclaat verschilt slechts in nuances. Uit de haalbaarheidsstudie kan worden geconcludeerd dat het onderstel van de vaatwasser kan worden gemaakt van recyclaat en zo een belangrijke bijdrage kan leveren aan een duurzaam apparaat.