Projekt zum Recycling von Verbundwerkstoffen nimmt Fahrt auf

Das National Composites Centre hat ein Blue Composites Project ins Leben gerufen, um die wachsende Herausforderung der Dekarbonisierung und des Recyclings von Verbundwerkstoffen in der Schifffahrtsindustrie anzugehen. Ziel ist es, die erste Einrichtung dieser Art für Glasfaser-Verbundwerkstoffe zum „Recycling und zur Wiederverwendung“ im Vereinigten Königreich zu schaffen.  

Das Blue Composites-Projekt wurde von Blue Parameters unter angekündigt Die Green Tech Boat Show am Donnerstag, den 16. Juni im Rahmen des Clean Maritime Innovation Showcase.

Blue Parameters Marine Consulting leitet die Zusammenarbeit zwischen Schifffahrts- und Schifffahrtsunternehmen, Verbundstoffspezialisten, akademischen Einrichtungen und lokalen Regierungsorganisationen. Das Projekt wird sich mit dem Prozess des Recyclings von Verbundmaterialien befassen und wie die zurückgewonnenen Materialien und Fasern für die Verwendung in neuen Verbundkomponenten wie Booten, Wohnwagen, Rotorblättern von Windkraftanlagen und anderen Hochleistungsprodukten wiederverwendet werden könnten. 

Allein in der EU gibt es schätzungsweise sechs Millionen Boote, von denen 95 Prozent aus GFK bestehen. Jedes Jahr erreichen etwa 1-2 Prozent (60,000-120,000) dieser Boote das Ende ihrer Nutzungsdauer. Davon werden nur 2,000 recycelt, während 6,000 bis 9,000 aufgegeben werden, sagt das National Composites Centre.

Das Recycling alter Boote ist ein teures Geschäft und kostet schätzungsweise 706 £ für ein 7-Millionen-Boot, steigt auf 1,324 £ für 10-12 Millionen und bis zu 13,243 £ für Boote über 15 Millionen. MIN berichtete im Februar 2020 über die „schräge Schultern“ Haltung der Schifffahrtsindustrie auf die Recycling-Herausforderung und fragte, wer die Führung übernehmen würde?

Simon de la Rue, Direktor von Blue Parameters, sagt: „Wir sind sehr erfreut über die Resonanz sowohl aus der Schifffahrtsindustrie als auch aus anderen Sektoren. Dies ist eine Gelegenheit, die verfügbare Technologie zu implementieren, um den LCA-Prozess voranzutreiben und die Umweltbelastung erheblich zu reduzieren.“

Laut der International Marine Organization (2017) stellen sowohl GFK-Abfälle aus Produktionsprozessen als auch Altprodukte eine große Herausforderung dar, wobei die britische Schifffahrtsindustrie jedes Jahr rund 55,000 Tonnen GFK-Abfall produziert. Dieses Niveau wird voraussichtlich um 10 pro Jahr steigen. 

Verstärkte Kunststoffe, die für Schiffsstrukturen verwendet werden, bestehen aus Glasfasern, die in ungesättigte Polyesterharze eingebettet sind. Eigenschaften von GFK, die besonders nützlich für die Schifffahrt sind und zu ihrer umfangreichen Verwendung für kleine Boote (bis zu 34 m) geführt haben, sind ein hohes Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht in Kombination mit einer guten Beständigkeit gegen Verschlechterung bei längerer Einwirkung von Meerwasser. Niedrigere Wartungskosten für GFK-Rümpfe kompensieren ihre relativ hohen Anschaffungskosten im Vergleich zu Stahl oder Holz.

Die Technologie, auf die sich das Blue Composites Project konzentriert, ist revolutionär Deecom-Prozess, entwickelt von britischen KMU B&M Longworth. Ursprünglich entwickelt, um Abfallpolymer aus Kunststofffiltern und Produktionsanlagen zu entfernen, verwendet das Verfahren unter Druck stehenden überhitzten Dampf, um mikroskopisch kleine Risse im Polymer des Verbundwerkstoffs zu durchdringen. Bei der Dekompression dehnt es sich aus, bricht das Polymer und trägt zerbrochene Partikel weg. Dieser Druckwechselzyklus wird dann wiederholt, bis die gesamte Matrix (das im Polymer suspendierte Material) von der Faser getrennt wurde, wodurch auch die Monomere für eine mögliche Wiederverarbeitung zurückgewonnen werden können. Entscheidend ist, dass der Deecom-Prozess die Faser im Wesentlichen reinigt und das Material der Hauptkomponente intakt und unbeschädigt lässt, sodass jede Länge unbeschädigt bleiben kann, wodurch viel mehr Spielraum für die Wiederverwendung des Materials in einem breiteren Anwendungsbereich geschaffen wird.

„Wir freuen uns sehr, dass unsere Deecom-Technologie als die Lösung für branchenübergreifende Zirkularität bei Verbundwerkstoffen anerkannt wurde“, sagt Jen Hill, Direktorin bei B&M Longworth. „Wir fordern seit langem diesen multidisziplinären Ansatz zur Bekämpfung von GFK-Abfall und wir glauben wirklich, dass die beeindruckende Reihe von Partnern und Unterstützern innerhalb dieses Konsortiums die richtigen Leute sind, um dies zu verwirklichen. Hoffentlich wird dies zur Blaupause für viele andere Werke auf der ganzen Welt, um Abfall zu bekämpfen, hochwertige, recycelte fortschrittliche Materialien zu produzieren und im Gegenzug allen Verbundwerkstoffen mehrere Lebenszyklen zu verleihen und gleichzeitig die weltweiten Engpässe in der Lieferkette zu verringern.“

Die Deecom-Technologie von B&M Longworth wurde exklusiv vom britischen Maschinenbauer und Verbundtechnologiespezialisten Cygnet Texkimp lizenziert. Das Unternehmen entwickelt es als maßgeschneiderte Lösung für den globalen Verbundwerkstoffmarkt mit Anwendungen, die von der Schifffahrt bis zu Windkraftanlagen, der Automobilindustrie, der Luft- und Raumfahrt, dem Schienenverkehr und dem Bauwesen reichen.

Luke Vardy, CEO von Cygnet Texkimp, sagt: „Die Arbeit der Zusammenarbeit ist bahnbrechend in Bezug auf die Veränderung der Art und Weise, wie wir marine Verbundstrukturen am Ende ihrer derzeitigen Lebensdauer verwalten. Es bietet eine hervorragende Plattform, um unsere Entwicklung der Deecom-Technologie speziell für die Schifffahrtsindustrie zu beschleunigen, wird aber auch wertvolle Fähigkeiten liefern, von denen der gesamte Verbundwerkstoffmarkt bei der Verfolgung von Dekarbonisierungs- und Nachhaltigkeitszielen lernen kann.“

Andere Unternehmen, die sich verpflichtet haben, diese Herausforderungen mit Blue Parameters, B&M Longworth, Cygnet Texkimp und dem National Composites Centre zu unterstützen und zu erforschen, sind: Scott Bader, Ford UK, Oakdene Hollins, British Marine, Gen2Carbon, University of Plymouth, MDL Marinas, boatfolk, Maritime UK South West, Truro Recycling, Royal Yachting Association, Peel Ports Group, South Devon College und The Green Blue.