Asahi Kasei und Microwave Chemical starten Projekt für chemisches Recycling von Polyamid 66

Mikrowellentechnologie ermöglicht energie- und kosteneffizientes Recycling

Unter Nutzung von Mikrowellentechnologie wird Polyamid PA 6 depolymerisiert, um die Monomere HMD und ADA mit geringem Energieaufwand und hoher Ausbeute direkt zu gewinnen

Asahi Kasei aus Japan und Microwave Chemical haben im April 2023 ein gemeinsames Projekt ins Leben gerufen, um einen kommerziellen chemischen Recyclingprozess von Polyamid 66 (kurz PA 66) unter Nutzung von Mikrowellen zu etablieren. Mit dem Prozess können die Monomere Hexamethylendiamin (kurz HMD) und Adipinsäure (kurz 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 und Adipinsäure als Zwischenprodukte zur Herstellung des technischen Kunststoffs „Leona PA66“. Dieser bietet hervorragende Hitzebeständigkeit und Steifigkeit. Der Kunststoff 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 Prozess für chemisches Recycling mit Mikrowellen entwickelt, der die Zielsubstanzen mit hoher Energieeffizienz direkt und selektiv erhitzen kann. Durch das gemeinsame Projekt wollen Asahi Kasei und Microwave Chemical einen Herstellungsprozess für PA66 kommerzialisieren, der im Vergleich zum herkömmlichen Prozess die dabei entstehenden Treibhausgasemissionen reduzieren kann.

Hohe Recyclingausbeute mit weniger Energie

Im Rahmen des Projekts werden Abfälle aus der Herstellung und nach Nutzung von Asahi Kasei‘s „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.

Chemisches Recycling ermöglicht nachhaltigeren Materialkreislauf

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 Abschluss des Geschäftsjahres 2023, das im März 2024 endet, wird in der Fabrik von Microwave Chemical in Osaka eine Anlage im Labormaßstab aufgebaut. Im Geschäftsjahr 2024 folgt 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 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, Schredder-Rückständen aus der Automobilindustrie, Kunststoffbehältern und -verpackungen, Polyurethan-Weichschaum und vieles mehr zu erreichen.