ACHEMA Pulse 2021

•••6••• Innovationen A sustainable circular economy Polypropylene recycling from carpet waste The EU alone produces around 1.6 million tons of carpet waste every year. The majority of this ends up being sent to landfill or incinerated, as carpet is a com- posite material that is not suit- able for purely mechanical re- cycling methods. With carpet waste analysed in the project consisting of around a quarter polypropylene, a petroleum- based plastic, the result is a great deal of resources going to waste. Carpet recycling now possible thanks to a new process A team of researchers, includ- ing from Fraunhofer IBP, has now developed a new recycling process as part of an EU project named ISOPREP (see logo). “For the first time, this is making it possible to recover polypropyl- ene from carpet waste – and the outcome is virgin-quality,” says Maike Illner, a researcher at Fraunhofer IBP. Not only does this allow the recovered poly- propylene to be used in lower- quality products (in a process known as downcycling), but it also means that the quality is similar to that of newly manu- factured polypropylene, making the material suitable for high- quality products too. The process is based on a spe- cial solvent in the form of an ionic liquid. With the right com- ponents, it is able to selectively extract polypropylene from car- pet fibers. Before the team of experts applies the solvent, the carpet waste is cleaned – some- thing which involves removing as much of the backing as pos- sible – and broken down. Once the pretreatment is complete, the waste is fed into a reactor in which it undergoes treatment using the solvent. The polypro- pylene is selectively dissolved in the solvent, a method that provides an effective way of removing dyes and other addi- tives. The process is already be- ing used on an extensive labora- tory scale involving several liters of the solvent – and now, the research consortium has set its sights on scaling the process up to a pilot plant with the ability to recycle a ton of carpet waste per day. The pilot plant is set to commence operation by the end of the project in March 2022. Costs and environmental impact A recycling process can only be deployed on a large scale if its costs are competitive. For this application, this means retaining as much of the expensive ionic liquid as possible in the cycle. “If loss rates can be kept to one per- cent or less, there is potential for the costs of the process to rival those of producing new polypro- pylene,” explains Illner. “We know this thanks to a preliminary eco- nomic analysis that we conducted at Fraunhofer IBP.” The analysis involved the Fraunhofer research- ers investigating the quantities of material and energy that would be required for the process and what kind of product would be output, and then calculating the associated costs. The team also considered how the costs would develop over the long term. Fraunhofer IBP is focusing on the ecological aspects of carpet recycling. It is able to draw con- clusions from factors including a lifecycle assessment, which sheds light on the emissions that are produced during the recycling process, for example. If the con- sortium is able to achieve its aim of keeping solvent loss rates to one percent or less in this case too, primary energy requirements and greenhouse gas emissions will remain on a similar scale to those involved in producing new polypropylene. Potential for transfer to other po- lypropylene waste streams While carpet waste is the focus of this particular project, the process that has been developed has po- tential applications far beyond it. The experts involved believe that it could be transferred to a whole host of waste flows that contain polypropylene and are unsuit- able for conventional recycling methods. “One example is poly- propylene products that contain dyes and additives,” says Illner. “Until now, it has been difficult to extract them from plastic, which means that the recycled polypro- pylene has only been suitable for use in lower-quality products.” The new process separates the polypropylene not only from oth- er materials, but also from dyes and other additives, allowing it to be used in high-quality applica- tions. This project has received funding from the European Union’s Hori- zon 2020 research and innovation program under grant agreement no. 820787. Ultra-pure polypropylene from the ISOPREP process. Foto: ISOPREP Fortsetzung von Seite 1 Darüber hinaus bietet die digita- le Konferenzplattform sehr gute Möglichkeiten, das persönliche Netzwerk zu erweitern. Infektionsforschung, Energie, Nachhaltigkeit und Klimafor- schung – diese Themen stellen die Wissenschaft weltweit vor neue, drängende Herausforderungen. Welchen Beitrag die Chemie bei der Lösung globaler Probleme leisten kann, zeigt das GDCh- Wissenschaftsforum Chemie, das 2021 unter dem Motto „Chemists create solutions“ stattfindet. In täglichen Plenarsymposien prä- sentieren wissenschaftliche Ko- ryphäen, wie sich Pandemien zukünftig bekämpfen lassen kön- nen, wie die Chemie zur Energie der Zukunft beitragen kann und wie sie nachhaltige Entwicklun- gen unterstützen und voranbrin- gen kann. Zahlreiche Symposien der GDCh-Fachgruppen geben da- rüber hinaus Einblick in aktuelle wissenschaftliche Entwicklungen und Erkenntnisse aus der Welt der Chemie. „Unser nächstes WiFo wird nicht nur digital, sondern auch viel in- ternationaler sein als frühere Wis- senschaftsforen“, betont GDCh- Präsident Professor Dr. Peter R. Schreiner. „Die meisten wissen- schaftlichen Vorträge werden auf Englisch gehalten werden und die digitale Veranstaltung erleichtert es Interessierten aus der ganzen Welt, am WiFo teilzunehmen.“ Die GDCh rechnet daher mit einer deut- lich höheren Anzahl internationaler Wissenschaftlerinnen und Wissen- schaftler als bei früherenWiFos. Bei der feierlichen Eröff- nung des WiFo am 29. Au- gust wird der Karl-Ziegler- Preis verliehen – mit einem Preisgeld von 50000 Euro ei- ner der am höchsten dotier- ten deutschen Chemie-Prei- se. Als weiteres Highlight wird zum ersten Mal der Hil- degard-Hamm-Brücher-Preis für Chancengleichheit in der Chemie vergeben. Neben demwissenschaftlichen Pro- gramm bietet das WiFo 2021 auch zahlreiche Möglichkei- ten zum Netzwerken – keine Selbstverständlichkeit für eine Online-Konferenz. Die bereits mehrfach erprobte digitale Konferenzplattform bie- tet den Teilnehmenden direkte (Video-)Chat-Funktionen sowie sogenannte „Meet & Mingle“- Räume, die (Video-)Chats in Grup- pen ermöglichen. Auch das direk- te Vernetzen und Austauschen von Kontaktdaten ist möglich. Durch diese starke soziale Kom- ponente können in den Kaffee- pausen Kontakte geknüpft werden – fast wie auf einer Präsenzveranstaltung. Dar- über hinaus bieten auch ei- ne Posterausstellung, eine Jobbörse sowie eine virtu- elle Ausstellung, in der sich zahlreiche Unternehmen und Institutionen präsentie- ren, viele Interaktions- und Vernetzungsmöglichkeiten. Davon profitiert vor allem auch der wissenschaftliche Nachwuchs: Zu günstigen Teilnahmekonditionen bie- ten sich gute Möglichkeiten, die eigene Forschung einem internationalen Publikum zu präsentieren und das beruf- liche Netzwerk auf- und auszubau- en. Weitere Informationen zur Ta- gung unter www.wifo2021.de Fortsetzung von Seite 3 Das Wissenschaftsforum findet dieses Jahr digital statt. Foto: GDCh