Aarhus Universitets segl

Fra gammel madras til ny madras: polyuretan kan genanvendes med simpel kemi

Forskere fra Aarhus Universitet har sammen med partnere i industrien nu bevist, at simpel kemi ikke blot kan trække vigtige råstoffer ud af polyuretanskum – den vigtigste bestanddel kan genanvendes til f.eks. nye madrasser igen og igen.

Grafik: AU

Det vakte opsigt, da kemikere fra Aarhus Universitet i 2022 offentliggjorde en ny og billig måde at nedbryde plastmaterialet polyuretan (PUR) til dets oprindelige bestanddele i en renhed, som umiddelbart skulle kunne genanvendes til nye PUR-materialer.

Nu har de sammen med Plixxent A/S, Dan-Foam Aps og Teknologisk Institut som en del af det danske RePURpose-konsortium dokumenteret, at metoden kan bruges til at tackle fleksibelt polyuretan-skum:

De har nedbrudt ca. halvandet kilo skummadras, udvundet dets hovedbestanddele og anvendt et af dem, polyol, som råvare i et nyt stykke madras. Ved at erstatte den "friske" polyol – som primært fremstilles af råolie – med polyol udvundet fra den gamle madras, har de erstattet 64 pct. af madrassen uden, at det på nogen måde gik ud over madrassens kvalitet.

De har også påvist, at processen kan gentages flere gange, så den genanvendte poyol kan genudvindes fra polyuretanskum og genanvendes igen.

Resultatet er netop offentliggjort i det videnskabelige tidsskrift ACS Sustainable Chem & Eng, som udgives af American Chemical Society.

Stærkt tiltrængt løsning

Det bringer os et skridt nærmere en cirkulær økonomi for fleksibelt PUR-skum. Og det er der hårdt brug for.

Langt størstedelen af verdens PUR-affald bliver nemlig deponeret på lossepladser, fordi det er svært at genanvende. PUR kan ikke smelte, så man kan ikke bare støbe det om til nye produkter, som man kan med en række andre plastmaterialer.

Det globale marked for PUR var på 24,7 millioner tons i 2021 og ventes at passere 29 mio. tons i 2029. Fleksibelt PUR-skum som det, man bruger i madrasser, udgør omkring 30 procent af markedet.

PUR bruges ikke kun i madrasser; det er en gruppe af avancerede plastmaterialer, som har mange forskellige egenskaber og endnu flere anvendelser. Det bruges bl.a. også i møbler, køleskabe, sko, legetøj, maling, fugemasse, isolering, biler, vindmøller og flyindustrien.

Kræver styr på affald

Metoden, som kemikerne på Aarhus Universitet har udviklet og patenteret, kaldes solvolyse og går ud på at bryde de kemiske bindinger i polyuretan ved at putte materialet i en trykkoger med varmt tert-amylalkohol tilsat lidt kaustisk kali. 

Forskerne regner dog ikke med, at denne proces kan anvendes til hele markedet for PUR. Dertil er de forskellige former for PUR for forskelligartede.

"Vores teknik kan imidlertid skubbe samfundet i retning af en cirkulær økonomi omkring PUR-madrasser. Hvis genanvendelse skal gøre deponering og forbrænding forældet, kræver det dog, at industrien og samfundet får fuldstændigt styr på affaldsstrømmene. Alle producenterne af PUR-baserede materialer har nemlig hver deres unikke opskrift,” siger adjunkt Steffan Kvist Kristensen fra Interdisciplinary Nanoscience Center (iNANO) ved Aarhus Universitet, som er medforfatter på studiet.

 

Supplerende oplysninger

Vi bestræber os på, at alle vores artikler lever op til Danske Universiteters principper for god forskningskommunikation. På den baggrund er artiklen suppleret med følgende oplysninger:
 
Finansiering Innovationsfonden, Grundforskningsfonden, Carlsbergfondet, Aarhus Universitet
Interessekonflikt Studiets forfattere erklærer følgende konkurrerende økonomiske interesser: Aarhus Universitet og Teknologisk Institut har patenteret tert-amyl alkohol processen til nedbrydning af polyuretan.
Læs mere Artiklen "Closed-Loop Recycling of Polyols from Thermoset Polyurethanes by tert-Amyl Alcohol-Mediated Depolymerization of Flexible Foams" i ACS. Bag betalingsmur.
Kontakt Adjunkt Steffan Kvist Kristensen
iNANO, Aarhus Universitet
Mail:skk@inano.au.dk
Mobil: 2815 4100

Professor Troels Skrydstrup
iNANO, Aarhus Universitet
Mail: ts@chem.au.dk
Mobil: 2899 2132