Techno‐economic assessment and comparison of different plastic recycling pathways: A German case study

Greenhouse gas (GHG) emissions need to be reduced to limit global warming. Plastic production requires carbon raw materials and energy that are associated today with predominantly fossil raw materials and fossil GHG emissions. Worldwide, the plastic demand is increasing annually by 4%. Recycling technologies can help save or reduce GHG emissions, but they require comparative assessment. Thus, we assess mechanical recycling, chemical recycling by means of pyrolysis and a consecutive, complementary combination of both concerning Global Warming Potential (GWP) [CO2e], Cumulative Energy Demand (CED) [MJ/kg], carbon efficiency [%], and product costs [€] in a process‐oriented approach and within defined system boundaries. The developed techno‐economic and environmental assessment approach is demonstrated in a case study on recycling of separately collected mixed lightweight packaging (LWP) waste in Germany. In the recycling paths, the bulk materials polypropylene (PP), polyethylene (PE), polyvinylchloride (PVC), and polystyrene (PS) are assessed. The combined mechanical and chemical recycling (pyrolysis) of LWP waste shows considerable saving potentials in GWP (0.48 kg CO2e/kg input), CED (13.32 MJ/kg input), and cost (0.14 €/kg input) and a 16% higher carbon efficiency compared to the baseline scenario with state‐of‐the‐art mechanical recycling in Germany. This leads to a combined recycling potential between 2.5 and 2.8 million metric tons/year that could keep between 0.8 and 2 million metric tons/year additionally in the (circular) economy instead of incinerating them. This would be sufficient to reach both EU and German recycling rate targets (EC 2018). This article met the requirements for a gold‐silver JIE data openness badge described at http://jie.click/badges

Chemical Recycling of post-consumer Mattress Materials

Das chemische Recycling von post-consumer Schaumstoffabfällen erfordert eine umfassende Untersuchung. Das Hauptziel des chemischen Recycling von Weichschaumpolyurethan ist die Rückgewinnung von Polyolen, die für die Synthese neuer Polyurethanschaumstoffe eingesetzt werden können. In dieser Arbeit wurde Glykolyse des Schaums als Methode des chemischen Recycling verwendet, um dieses Ziel zu erreichen. Der Schaumstoff aus Sperrmüllabfällen wurde zunächst auf verschiedene Eigenschaften untersucht und aufbereitet. Dieser wurde anschließend einer Glykolyse unter Verwendung geeigneter Glykole und geeigneter Katalysatoren unterzogen. Die Reaktionsbedingungen wie z.B. Glykol, Katalysator, Weichschaum, Temperatur, Verhältnis von Glykol : Schaum und Glykol : Katalysator wurden variiert und diese Produkte mit verschiedenen analytischen Methoden qualitativ und teilweise quantitativ bewertet. Die Analyseergebnisse wurden mit den Werten aus der Literatur verglichen und auf der Grundlage der Schaumart evaluiert. Die vielversprechendste Reaktion wurde hochskaliert und aus dem so gewonnenen Sekundärpolyol die Schaumherstellung durchgeführt und optimiert