Co -gasification of plastic wastes and soda lignin in supercritical water

Abstract

In this study, the co-gasification of soda lignin produced from black liquor and various plastics in supercritical water was investigated experimentally. The effect of the mixing ratio of soda lignin/PE, temperature, reaction time, total concentration and plastic types was studied. A synergetic effect was found in co-gasification of PE and soda lignin, and the maximum influence was obtained at a mixing ratio of 50:50. Increasing the temperature and reaction time, and reducing the concentration improved the gasification efficiency and hydrogen production from co-gasification of PE/soda lignin (50:50). The H-2 yield increased over 5 times to 57.0 mol/kg with temperature increasing from 500 degrees C to 750 degrees C, and the highest H-2 yield of 63.3 mol/kg was obtained at 700 degrees C when the concentration was reduced to 5 wt%. The gasification efficiencies of different plastics were distinct and the order is: PE > PC approximate to PP > ABS, and the addition of soda lignin improved all the gasification efficiencies. The alkali salts in soda lignin also catalyzed the reforming of CH4 and C2H6 that generated from the depolymerization of plastics, especially PE and PP and improved the hydrogen production.

TSC Opinion

Malgré le discours entretenu par les industriels du plastique, ces derniers ne sont pas conçus pour être recyclés, ou du moins dans leurs versions et formulations actuelles. La quantité de déchets plastiques disponible aujourd’hui est énorme et essentiellement d’origine pétrochimique. Elle est quasiment non recyclable. Son utilisation dans de nouveaux_materiaux comme le ciment, les asphaltes pour les routes… n’apporte pas de solutions à long terme, car ces plastiques vont finir par se dégrader et libérer des microplastiques dans l’environnement. Au terme de leur dégradation, ils auront apporté leur quota de gaz à effet de serre. La seule solution est donc de les incinérer en essayant de maximiser l’apport énergétique qui en résulte. Les auteurs de cette étude montrent qu’en mélangeant des débris de polyéthylène avec un déchet résultant de l’extraction de la cellulose, le rendement de la gazéification par pyrolyse et considérablement augmenté. Ceci permet de convertir deux déchets en énergie de manière efficace. Cette production d’énergie à long terme n’est pas durable si les déchets plastiques sont toujours d’origine pétrochimique car il va y avoir libération de gaz à effet de serre. Elles constituent néanmoins une opportunité pour traiter l’excès de déchets plastiques de type polyéthylène à court terme.