Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme IKTS
Untersuchung der Pyrolyse von kohlenstoffhaltigen Einsatzmaterialien, z. B. verschiedenen Kunststoffen, mit Anlagen im Technikumsmaßstab und umfassender Analyse der gasförmigen, flüssigen und festen Produkte.
Nicht alle Kunststoffe können aufgrund ihrer chemischen Struktur oder wegen zu schlechter Qualität mechanisch recycelt werden. Die Pyrolyse bietet hier eine Möglichkeit, den in Abfallfraktionen enthaltenen Kohlenstoff in Produkte zu überführen und stofflich zu nutzen. Dies können die Ausgangsstoffe des gleichen Kunststoffpolymers sein oder Edukte für andere chemische Synthesen. Welche Produkte möglich sind, hängt von zahlreichen Faktoren ab.
Vorteile der Pyrolyse
- Stoffliche Nutzung von kunststoffhaltigen Abfallfraktionen, die mechanisch nicht recycelt werden können
- Höhere Kohlenstoffrecyclingrate in Kombination mit mechanischem Recycling
- Grundlage für die Synthese neuwertiger Polymere
- Einsparung fossiler Ressourcen
- Vermeidung von CO2-Emissionen und Nebenprodukten, die bei der kompletten Neusynthese von Polymeren anfallen würden
Leistungsangebot
- Experimentelle Untersuchung der thermisch induzierten Zersetzung von Polymeren mit instrumentell-analytischen Methoden wie Thermogravimetrie sowie komprehensiver Pyrolyse-Gaschromatographie Massenspektrometrie (py-GCxGC-MS)
- Identifizierung der Zersetzungstemperaturen und der damit verbundenen Masseabnahme
- Analyse der Pyrolyseprodukte in Abhängigkeit von der Pyrolysetemperatur
- Analyse von komplexen flüssigen Gemischen organischer Verbindungen aus der Pyrolyse verschiedener Einsatzstoffe mithilfe von hochauflösender zweidimensionaler komprehensiver Gaschromatographie-Massenspektrometrie (GCxGC-MS)
- Untersuchung der Ausbeuten und Qualitäten von Produkten aus der Pyrolyse verschiedener Einsatzstoffe wie Kunststoffe oder Biomasse mit vollständiger Massenbilanzierung und Analyse der gasförmigen, flüssigen und festen Produkte im Labor- und Technikumsmaßstab
- Herstellung von flüssigen Pyrolyseprodukten aus Kunststoffen im Liter-Maßstab für experimentelle Untersuchungen in Downstream-Prozessen
Technische Ausstattung
- Thermogravimetrie-Infrarotspektrometrie mit direkter Kopplung für die Untersuchung der Kunststoffpyrolyse (TG-IR)
- Komprehensive Gaschromatographie-Massenspektrometrie (GCxGC-MS) mit diversen Probenaufgabetechniken (Flüssiginjektion, Headspace, SPME) sowie der Möglichkeit zur Kopplung mit einem analytischen Pyrolysator