Wie wir aus Plastik Öl machen

Bei der Plastik-Pyrolyse wollen wir mit lokalen Produzenten zusammenarbeiten.
Der Erlös aus dem Verkauf des Öls soll der Community zufließen, um die Strategie selbsttragend zu finanzieren. Dadurch sollen neue Arbeitsplätze geschaffen werden.

Die Entstehung von Erdöl

Bildquelle: ecofriend.com

Um den Prozess der Pyrolyse (altgriechisch pyr = Feuer, lysis = Auflösung) zu verstehen, ist es nötig zu wissen, wie Erdöl entsteht. Das Ausgangsmaterial bilden dabei Überreste von tierischem und pflanzlichem Plankton, das vor Millionen von Jahren auf den Meeresboden sank. Weil dort in der Tiefe kein Sauerstoff vorhanden ist, wurde es nicht abgebaut.
Somit verblieb es als Faulschlamm auf dem Meeresgrund, der an manchen Stellen bis zu einer Dicke von 100 m anwuchs. Später setzten sich dann Sand und Kies sowie weitere Sedimente über diese Schicht ab und verfestigten sich. Damit fand über Jahrmillionen in diesem isolierten und luftdichten Raum, unter hohem Druck und bei Temperaturen von ca. 80 bis 150 °C, eine chemische Zersetzung des Faulschlamms statt, woraus dann das Erdöl und das Erdgas entstand.

Die Pyrolyse

In einem sogenannten Pyrolyse-Reaktor werden heute die Bedingungen der Erdöl- und Erdgasentstehung nachgebildet, jedoch unter anderen physikalischen Rahmenbedingungen (Temperatur, Druck und Zeit). Die Temperaturen liegen zwischen ca. 400 bis 800 °C. Um eine Verbrennung zu verhindern, findet der Prozess unter Ausschluss von Sauerstoff statt. Über einen Zeitraum von weniger als 1 Stunde werden unter diesen Bedingungen große Kohlenwasserstoff-Moleküle in kleine Kohlenwasserstoff-Moleküle gespalten. Unter Normalbedingungen sind die kleinen Kohlenwasserstoff-Moleküle flüssig – sie bilden das Erdöl. Dieser Prozess findet während der Kondensation statt, wenn die hohen Temperaturen wieder auf Normalbedingungen gesenkt werden.

Bildquelle: ecoideaz.com

Die Verarbeitungsmenge

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Die Reaktoren selbst sollen eine tägliche Verarbeitungsmenge von ca. 50 bis 100 kg erlauben. Im Vergleich dazu können herkömmliche Systeme bis zu 150 kg pro Stunde verarbeiten. Wir wollen lediglich die Menge an Plastik verarbeiten, welche täglich in der Community anfällt. Damit kann auch der Energieverbrauch für die Pyrolyse auf das notwendige Minimum reduziert werden, weil das Pyrolyse-Verfahren per se eine negative Energiebilanz aufweist. Auch wenn Plastik bis zu 70 % regeneriert werden kann (d.h. aus 100 kg Plastik können bis zu 70 kg Öl entstehen), so benötigt der Prozess doch mehr Energie, als das regenerierte Rohöl enthält. Dies ist ein häufiges Problem, mit dem viele große Anlagen heute konfrontiert sind.
Auch hier arbeiten wir mit externen Partnern zusammen, mit denen wir nachhaltige Ansätze testen, um die notwendige Energie zu generieren. Für die Wärmegenerierung sehen wir einen Mix von nicht mit Schadstoffen belastetem Abfall (Papier, Karton, Holz etc.), getrocknetem organischen Material und Holzkohle vor.

Die Ölqualität

So einfach das Verfahren tönt, so kompliziert erweist sich die Praxis. Das Plastik besteht nicht aus Rohöl allein, sondern enthält auch viele andere chemische Zusatzstoffe (Additive), die dem Plastik die gewünschten Eigenschaften wie Beständigkeit, Farbe, Härte usw. geben. Diese Moleküle gelangen im Pyrolyse-Verfahren ebenfalls in die gasförmige - und nach der Kondensation in die flüssige - Phase.
Das daraus entstandene Öl enthält demnach ebenfalls diese Zusatzstoffe, welche bei der späteren Verbrennung zu Luftschadstoffen werden könnten. Daher ist es wichtig, umweltgerecht mit diesen Stoffen umzugehen. Das Ziel ist es, eine ähnliche Ölqualität wie die von Rohöl zu erhalten, damit es in den lokalen Markt integriert werden und somit zur Selbstfinanzierung des Community-Programms beitragen kann.

Bildquelle: researchgate.net