Chemisches Recycling von PA66 mittels Mikrowellen

Mit dem Prozess können die Monomere Hexamethylendiamin (HMD) und Adipinsäure (ADA) mit geringem Energieaufwand und hoher Ausbeute extrahiert und für die Herstellung von neuem PA66 wiederverwendet werden.

Asahi Kasei produziert seit mehr als einem halben Jahrhundert Hexamethylendiamin (HMD) und Adipinsäure (ADA) als Zwischenprodukte zur Herstellung von Leona PA66, einem technischen Kunststoff mit hervorragender Hitzebeständigkeit und Steifigkeit. PA66 wird in verschiedenen Anwendungen eingesetzt, einschließlich Kunststoffteilen für Automobil- und Elektronikprodukte sowie Garn für Airbag-Gewebe. Das energie- und kosteneffiziente Recycling von PA66 ist derzeit jedoch noch eine große Herausforderung.

Zur Realisierung einer nachhaltigeren Produktion von derzeit noch auf fossilen Brennstoffen bestehenden chemischen Produkten arbeitet die Industrie weltweit an alternativen Herstellungsprozessen. Das japanische Unternehmen Microwave Chemical hat einen chemischen Recyclingprozess mit Mikrowellen entwickelt, der die Zielsubstanzen mit hoher Energieeffizienz direkt und selektiv erhitzen kann.

Hohe Recyclingausbeute mit weniger Energie

Im Rahmen des Projekts werden Abfälle aus der Herstellung und nach Nutzung von Asahi Kaseis Leona Polyamid 661,2 (PA66) für Airbags und Autoteile unter Nutzung der Plawave Mikrowellentechnologie von Microwave Chemical depolymerisiert, um die Monomere HMD und ADA mit geringem Energieaufwand und hoher Ausbeute direkt zu gewinnen. Durch die Wiederverwertung dieser Monomere bei der PA66 Produktion können die entstehenden Treibhausgasemissionen im Vergleich zum herkömmlichen Herstellungsprozess reduziert werden.

Studien im Labormaßstab haben die effektive Depolymerisation sowie das Prinzip des Trenn- und Reinigungsprozesses nach der Depolymerisation bestätigt. Mit Partnern aus der Wertschöpfungskette wollen beide Unternehmen einen effektiven und nachhaltigeren Materialkreislauf für PA66 etablieren.

Bis Ende des Geschäftsjahres 2023 (April 2023 – März 2024) werde in der Fabrik von Microwave Chemical in Osaka eine Anlage im Labormaßstab aufgebaut. Im Geschäftsjahr 2024 folge mit dieser Anlage ein Demonstrationsversuch im kleinen Maßstab, um grundlegende Prozessdaten für die Kommerzialisierung zu sammeln. Die Entscheidung zur Kommerzialisierung der Technologie soll bis zum Geschäftsjahr 2025 fallen.

Neben neuen Recyclingtechnologien arbeitet Asahi Kasei auch an der Herstellung von PA66 unter Nutzung von biobasierten Monomeren. Im März 2022 ist Asahi Kasei mit dem US-amerikanischen Unternehmen Genomatica eine strategische Partnerschaft für Hexamethylendiamin (HMD) auf Basis von aus Biomasse gewonnenen Rohstoffen (Bio-HMD) eingegangen. Mit dem Einsatz dieses Bio-HMD in der eigenen Polymerisationstechnologie plant Asahi Kasei, als erster Anbieter ein nachhaltigeres Polyamid 66 auf den Markt zu bringen.

Microwave Chemical arbeitet zudem daran, den Umfang der Anlagen zu vergrößern und Plawave allgemeiner einsetzbar zu machen, um die praktische Anwendung des chemischen Recyclings von Polymethylmethacrylat (PMMA), Schredder Rückständen aus der Automobilindustrie (Automotive Shredder Residue - ASR), Kunststoffbehältern und -verpackungen, Polyurethan-Weichschaum usw. zu erreichen.