Oude t-shirts over? UvA-wetenschappers recyclen ze tot suiker en plastic
Wereldwijd worden er jaarlijks miljoenen tonnen aan kleding weggegooid. UvA-chemici bedachten daar wat op. Met supergeconcentreerd zoutzuur recyclen ze kleding tot suiker en plastic.
Een gemiddelde Europeaan dankt jaarlijks zo’n 11 kilo textiel af. Minder dan 1 procent daarvan wordt gerecycled tot nieuwe kleding, want de technologie daarvoor is nog nauwelijks ontwikkeld.
Nu is daar een nieuwe techniek bijgekomen. UvA-onderzoekers, in samenwerking met het chemiebedrijf Avantium, slaagden erin om kleding van polyester en katoen te recyclen met sterk geconcentreerd zoutzuur. De resultaten werden gepubliceerd in het vakblad Nature Communications. Volgens Gert-Jan Gruter, bijzonder hoogleraar aan de UvA en Chief Technology Officer bij Avantium is het ‘de eerste echt werkzame methode om zowel katoen als polyester met hoge efficiëntie te recyclen’
Honderd jaar oud
Het idee is simpel. De kleding wordt samengebracht met zoutzuur, een sterk bijtend zuur dat katoen afbreekt tot glucose, oftewel suiker. Het polyester is een plastic en breekt niet af door het zoutzuur en kan achteraf eenvoudig uit de oplossing worden gevist.
Polyester kan vervolgens gerecycled worden tot nieuw plastic, zoals PET-flessen of kleding. Glucose kan in de industrie gebruikt worden als grondstof voor kunststoffen,harsen en oplosmiddelen. Avantium kan de glucose goed gebruiken om hernieuwbare plastics van te maken.
Met de techniek sorteert Avantium voor op een wereld waarin kunststoffen niet langer van aardolie maar van planten worden gemaakt. Nu worden mais en graan gebruikt voor de productie van bioplastics, maar dat kan in de toekomst gaan concurreren met de voedselvoorziening, redeneert Avantium.
‘De techniek is al honderd jaar oud,’ vertelt Nienke Leenders, UvA-promovendus en eerste auteur van het onderzoek. ‘Oorspronkelijk werd het ontworpen om suikers te verkrijgen uit hout. Avantium werkt daaraan in een proeffabriek in Delfzijl. En zo ontstond het plan het ook op kleding uit te proberen. En dan specifiek katoen en polyester, omdat dat de meest voorkomende combinatie is in de kledingindustrie.’
Paardenmiddel
En dat werkte. Leenders voerde de experimenten uit in het lab van de UvA en een proeffabriek van Avantium. Ze stopte kleding in een reactorvat zag de katoen oplossen tot suiker. ‘Het is zo ongelofelijk simpel. Binnen 24 uur is alle katoen afgebroken.’
Daarvoor zijn wel super hoge concentraties zoutzuur nodig, 43 procent om precies te zijn. Dat is niet zonder gevaar, zoutzuur in zulke hoge concentraties kan namelijk door veel materialen makkelijk heenbranden en ernstige brandwonden veroorzaken. ‘Je moet er zorgvuldig mee werken en er bijvoorbeeld voor zorgen dat er geen metalen ritsen en knopen in het textiel zitten, want ook die roesten weg. Maar het kan wel. Avantium heeft al laten zien dat proces met reactoren van 230 liter veilig verloopt.’
Zo’n hoge concentratie zoutzuur was nodig voor een volledige recycling. Leenders: ‘Het katoen in kleding is heel recalcitrant. Bij 37 procent zoutzuur zagen we dat slechts twintig procent van de suikers uit katoen werden teruggewonnen. Bij 43 procent zoutzuur is dat bijna 75 procent. Met een lagere concentratie kunnen we het katoen niet volledig scheiden van het polyester, en juist die volledige scheiding maakt dat we beiden stoffen kunnen recyclen.’
En is het wel duurzaam om zoutzuur – toch best een paardenmiddel – te gebruiken voor textielrecycling? ‘In ieder chemisch proces heb je chemicaliën nodig,’ overweegt Leenders. ‘Textiel wordt op dit moment verbrand of begraven. Ik denk dat het bij duurzaamheid vooral belangrijk is dat je al je materialen weer opnieuw kunt gebruiken.’
En dat kan, het zoutzuur kan hergebruikt worden, al blijkt de waterige oplossing van zoutzuur en glucose nog lastig te scheiden op commerciële schaal. ‘Daar zijn we wel mee bezig. Nu omzeilen we die stap door glucose eerst om te zetten in een tussenstof, die we later weer kunnen gebruiken voor de producten van Avantium. Die stof kunnen we wel van zoutzuur scheiden.’
Textielberg
Volgens de kostenbaten-analyse van Avantium is het productieproces op industriële schaal haalbaar. Leenders: ‘Sinds dit jaar is de textielindustrie ook verplicht om mee te betalen aan de verwerking en recycling van textielafval. Dat helpt natuurlijk ook heel erg.’
En betekent het dan in de toekomst dat je nu met een gerust hart je kleding in de kledingbak kunt gooien? ‘Dat is al beter dan in de afvalbak,’ aldus Leenders. ‘Ik zie deze techniek meer als een medicijn voor een probleem. Uiteindelijk zullen we ook gewoon minder kleding moeten kopen.’
