Νέα αξία από παλιά επιδαπέδια πλακίδια: Η ανακύκλωση PVC στην πράξη

Ολοκληρώθηκε πρόσφατα με τη συμμετοχή δύο εργαστηρίων της Σχολής Χημικών Μηχανικών του ΕΜΠ, του Εργαστηρίου Θερμοδυναμικής και Φαινομένων Μεταφοράς (ΕΘΦΜ) και του Εργαστηρίου Βιομηχανικής και Ενεργειακής Οικονομίας (ΕΒΕΟ),το ευρωπαϊκό έργο με τίτλο “Circular Flooring”, στo πλαίσιo προγράμματος Horizon 2020.

Μετά από πέντε χρόνια εντατικής έρευνας, η σχετική κοινοπραξία απέδειξε ότι είναι δυνατή η παραγωγή ανακυκλωμένου πολυβινυλοχλωριδίου (PVC) απαλλαγμένου από επικίνδυνους πλαστικοποιητές, από εύκαμπτες επενδύσεις δαπέδου που απομακρύνονται από κτήρια. Αυτό που επιτεύχθηκε ήταν ο διαχωρισμός και η αφαίρεση των επικίνδυνων πρόσθετων,προκειμένου να ανακτηθεί το PVC και να ανακυκλωθεί, συμμορφούμενο πλέον με τη νομοθεσία της ΕΕ για χρήση σε νέα προϊόντα δαπέδων.

Το πολυβινυλοχλωρίδιο (PVC) είναι ένα πολυμερές που χάρη στην ανθεκτικότητά του, είναι κατάλληλο για πολλές εφαρμογές μακροχρόνιας χρήσης, συμπεριλαμβανομένων των επενδύσεων δαπέδων για οικιακή, εμπορική και βιομηχανική χρήση. Ωστόσο, τα παλαιά δάπεδα από πλακίδια PVC, μετά το τέλος κύκλου ζωής τους,περιέχουν τοξικούς πλαστικοποιητές, όπως οφθαλικός δι (2-αιθυλoεξυλo) εστέρας(DEHP), οι οποίοι, σύμφωνα με τον κανονισμό REACH, δεν μπορούν πλέον να χρησιμοποιηθούν σε νέες επενδύσεις δαπέδων. Μέχρι τώρα, η μόνη μέθοδος για την επεξεργασία αυτών των ουσιών ήταν η θερμική κατεργασία, με αποτέλεσμα την περιβαλλοντική επιβάρυνση και τη σπατάλη πολύτιμων υλικών.

Μέσω μιας διαδικασίας ανακύκλωσης με χρήση συγκεκριμένων διαλυτών, υπό την εμπορική ονομασία πλέον CreaSolv®, κατέστη εφικτή η απομάκρυνση των επικίνδυνων πλαστικοποιητών παλαιού τύπου από τα απόβλητα επιδαπέδιων πλακιδίων και η ανάκτηση καθαρού ανακυκλωμένου PVC. Το ανακτηθέν PVC συμμορφώνεται πλέον με τη νομοθεσία REACH και επομένως μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή νέων πλακιδίων. Η κοινοπραξία απέδειξε την τεχνική εφικτότητα της διαδικασίας σε πιλοτική κλίμακα, ανοίγοντας το δρόμο για την κλιμάκωσή της σε βιομηχανικό επίπεδο και σε τελικές εμπορικές χρήσεις.

Παράλληλα στο πλαίσιο του έργου παρήχθησαν νέοι μη τοξικοί και συμβατοί με τον κανονισμό REACH πλαστικοποιητές, με χρήση των ανακτημένων παλαιού τύπου πλαστικοποιητών.Το ανακυκλωμένο τελικό προϊόν λόγω χρώματος δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί στην επάνω στρώση του δαπέδου, αλλά μπορεί να αντικαταστήσει έως και 100% παρθένο PVC σε μη ορατές στρώσεις, ακόμη και στα πολυτελή πλακάκια βινυλίου που αυτή τη στιγμή γνωρίζουν αυξανόμενη εμπορική χρήση.

Εξάλλου, κατά τη διάρκεια του έργου αναπτύχθηκε μια νέα πιλοτική μονάδα μεγάλης κλίμακας με βάση την τεχνολογία CreaSolv® στο Freising της Γερμανίας από το Fraunhofer Institute for Process Engineering and Packaging (FraunhoferIVV),που αξιοποιήθηκε για την παραγωγή ανακυκλωμένου PVC. Η πιλοτική μονάδα είναι πλέον διαθέσιμη σε διάφορους βιομηχανικούς τομείς, όπως η αυτοκινητοβιομηχανία, η βιομηχανία συσκευασίας ή η βιομηχανία κατασκευών που επιδιώκουν να εφαρμόσουν προϊόντα ανακύκλωσης.

Από τη σχετική ανάλυση αγοράς που πραγματοποιήθηκε στο πλαίσιο του έργου προέκυψε ότι η ζήτηση για ανακυκλωμένο PVC αυξάνεται, ενώ ταυτόχρονα, η Ευρώπη διαθέτει επαρκείς ποσότητες αποβλήτων PVC για ανακύκλωση.Χρειάζεται όμως να ενισχυθούν και να ενεργοποιηθούν, υποδομές συλλογής και επεξεργασίας, ειδικά για επενδύσεις δαπέδων μετά το τέλος του χρόνου ζωής τους.

Στο πλαίσιο του έργου, το ΕΒΕΟ διερεύνησε την οικονομική βιωσιμότητα διείσδυσης στην αγορά ή δημιουργίας μιας νέας αγοράς για τη συγκεκριμένη διεργασία, δίνοντας ρεαλιστικές επιχειρηματικές εκτιμήσεις για την παραγωγή νέου δαπέδου με ανακυκλωμένο PVC. Πραγματοποιήθηκε τεχνοοικονομική αξιολόγηση της επένδυσης για τη νέα μέθοδο ανακύκλωσης, σύμφωνα με την οποία η τιμή του ανακυκλωμένου PVC υπολογίστηκε σε τάξη μεγέθους, συγκρίσιμη με την τιμή του παρθένου PVC, επιβεβαιώνοντας ότι οι προοπτικές είναι αισιόδοξες και η νέα τεχνολογία μπορεί να οδηγήσει σε βιώσιμα τελικά προϊόντα υψηλής ποιότητας απαλλαγμένα από τοξικές ενώσεις.

Το ΕΘΦΜ μελέτησε και προσομοίωσε τη διαδικασία CreaSolv® χρησιμοποιώντας το λογισμικό προσομοίωσης διεργασιών Aspen HYSYS®. Η προσομοίωση βασίστηκε στις παραμέτρους τόσο της εργαστηριακής όσο και της πιλοτικής κλίμακας πειραμάτων της διαδικασίας CreaSolv®. Αναπτύχθηκε ένα λεπτομερές διάγραμμα ροής της διεργασίας, το οποίο χρησιμοποιήθηκε ως βασικό σενάριο για τον υπολογισμό των ενεργειακών απαιτήσεων της διεργασίας. Πραγματοποιήθηκε βελτιστοποίηση της διεργασίας μέσω εφαρμογή θερμικής ολοκλήρωσης η οποία οδήγησε σε εξοικονόμηση ενέργειας της τάξης του 42%. Επίσης, έγινε διαστασιολόγηση του εξοπλισμού της διεργασίας, αξιολογώντας τελικά το κόστος εξοπλισμού και τη συνολική επένδυση κεφαλαίου για διάφορα σενάρια.

Συμπερασματικά η έρευνα που πραγματοποιήθηκε στο πλαίσιο του έργου Circular Flooring προσφέρει νέες ευκαιρίες στην αύξηση του ποσοστού χρήσης ανακυκλωμένου PVC στο σύνολο της ευρωπαϊκής παραγωγής PVC. Εκτός από τα περιβαλλοντικά οφέλη, η πρόσφατα αναπτυγμένη διαδικασία ανακύκλωσης προσφέρει επίσης οικονομικά πλεονεκτήματα,ενισχύοντας την ευρωπαϊκή βιομηχανία PVC και συμβάλλοντας στη δημιουργία νέων θέσεων εργασίας στον τομέα της ανακύκλωσης.

Στο έργο συμμετείχαν 11 εταιρείες και ερευνητικά ιδρύματα από τη Γερμανία, το Βέλγιο, τη Γαλλία, την Ελλάδα και την Αυστρία. Το συντονισμό του έργου Circular Flooring είχε το Fraunhofer Institute for Process Engineering and Packaging IVV της Γερμανίας. Περισσότερες πληροφορίες για το πρόγραμμα CircularFlooringτο οποίο χρηματοδότησε η ΕΕ με περίπου 5,4 εκατ. ευρώ από το πρόγραμμα Horizon 2020,μπορείτε να δείτε εδώ: https://www.circular-flooring.eu/

* Ε. Βουτσάς, Καθηγητής Θερμοδυναμικής Χημικής Μηχανικής και Α. Τσακανίκας, Αναπλ. Καθηγητής Οικονομικής Αξιολόγησης Συστημάτων Τεχνολογίας, Καινοτομίας και Επιχειρηματικότητας ΕΜΠ.