Wie aus Plastikmüll Strom und Wasserstoff wird
Das britische Unternehmen PowerHouse Energy verspricht, aus Plastikmüll Strom und Wasserstoff gewinnen zu können. Mittels eines innovativen Verfahrens werden zwei Fliegen mit einer Klappe geschlagen und nicht nur Kunststoffabfälle beseitigt, die sonst nicht recycelt werden können, sondern ein energiereiches Synthesegas gewonnen, als Nebenprodukt entsteht Wärme. Wie das geht beschreibt Joschua Katz am 16.01.2021 in energiezukunft.
Plastik-Müll vor Recycling – Foto © Gerhard Hofmann für Solarify
Es klingt schon fast zu schön, um wahr zu sein: Im Gegensatz zu anderen sogenannten energy-from-waste (EfW)-Verfahren kann das britische Unternehmen mit seiner Anlage jede Mischung von Polymeren direkt verarbeiten, ohne sie vorher sortieren oder reinigen zu müssen. Dabei kann das Ausgangsmaterial sogar nass oder mit organischen Stoffen versetzt sein. Gerade bei Kunststoffabfällen führen diese Verschmutzungen dazu, dass sie oft gar nicht recycelt werden. Für das Sammeln, Reinigen, Sortieren und Trennen ist der Wert meist zu gering, sodass der Plastikmüll auf Mülldeponien oder in Verbrennungsanlagen landet.
An dieser Stelle kommt PowerHouse Energy ins Spiel, das eine neue Art des chemischen Recyclings anstrebt. Die verschwendeten Kunststoffe werden durch die Umwandlungstechnologie verwertet und nach Angabe des Unternehmens der maximale energetische Brennwert zurückgewonnen. Dafür müssen die Plastikteile zunächst in gleich kleine Stücke zerkleinert werden, bevor sie in eine Wärmeumwandlungskammer gelangen.
Der technische Prozess
Dort wird der Kunststoff auf eine sehr hohe Temperatur erhitzt und innerhalb von Sekunden geschmolzen und zu Gasen verdampft. Dadurch entsteht anschließend ein Synthesegas, das hauptsächlich aus Methan, Wasserstoff und einem kleinen Anteil von Kohlenmonoxid besteht.
In der thermischen Umwandlungskammer ist kein Sauerstoff vorhanden, so dass keine Verbrennung des Plastikmülls stattfinden kann. Stattdessen wird ein nicht brennbares Oxidationsmittel in Form von Dampf hinzugegeben, das den gesamten Prozess und damit auch die Qualität des Synthesegases beeinflusst. Anschließend wird das Endprodukt noch gereinigt, wobei ein paar harmlose Rückstände zurückbleiben, die weniger als fünf Prozent vom Ausgangsvolumen des Abfalls entsprechen. Sie können für andere Zwecke wiederverwendet oder sicher entsorgt werden.
Das finale Synthesegas hat laut Angaben des Unternehmens PowerHouse Energy einen ähnlichen Heizwert wie Erdgas, das überall als Brennstoff zum Kochen und Heizen verwendet wird. Ein kleiner Teil des Synthesegases wird für den Betrieb der thermischen Umwandlungskammer verwendet, wodurch sich der Betrieb der Anlage selbst trägt. Als Nebenprodukt entsteht außerdem Wärme, die zum Heizen oder Kühlen verwendet werden kann.
Das Endprodukt: Strom oder Wasserstoff
Aus dem energiereichen Synthesegas kann dann durch weitere Verarbeitungsprozesse Strom erzeugt werden. Dabei treibt das Gas eine Reihe von Motoren an, die Strom generieren und mittels moderner Abgasreinigungsgeräte die Treibhausgasemissionen minimieren. Außerdem kann aus dem Synthesegas auch Wasserstoff hergestellt werden, indem es durch ein spezielles Modul geleitet wird, das den Wasserstoff vom restlichen Gas abscheidet.
Der Hersteller der Anlage wirbt außerdem damit, dass diese auch mit anderen Abfällen mit hohem Heizwert betrieben werden kann – also zum Beispiel Altreifen. Bei einer Standardgröße können tägliche 25 Tonnen Kunststoffabfälle verarbeitet werden, wodurch eine Leistung von 57 Megawattstunden Strom oder eine Tonne Wasserstoff entsteht. jk
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