Fortum präsentierte jüngst eine Innovation in Sachen Industriedekarbonisierung: Es geht um den weltweit ersten biologisch abbaubaren Kunststoff auf Basis von wiederverwendetem CO2 aus der Müllverbrennung. Hersteller ist Fortum Waste Solutions, die Abfallverwertungssparte des finnischen Staatskonzerns. Auf das CCU-Forschungsprojekt „Carbon2x“ der Finnen folgte jetzt nach gut zweijähriger Pilotphase die Markteinführung des neuen Kunststoffs unter der Marke „Inga – Plastics born from CO2“. CCU steht für Carbon Capture and Utilisation.
Die Plastikdose au dem Labor besteht aus dem weltweit ersten biologisch abbaubaren Kunststoff, der aus CO2 hergestellt wird. Weitere Produkte will die Fortum-Tochter Ingaplastics in den kommenden Jahren präsentieren. Foto: Ingaplastics
Rein chemisch ist das neue Bioplastik „Inga“ aus Polyhydroxyalkanoaten (PHA). Solche PHA kommen beispielsweise in Hautcremes mit Peeling-Effekt zum Einsatz. Die ersten industriell gefertigten Inga-Produkte will Fortum bis zum Ende des Jahrzehnts auf den Markt bringen, kündigte Carbon2x-Projektleiter Tony Rehn an. Dabei wusste sein Team in den Anfangstagen von Carbon2x im Jahr 2021 nicht einmal, „ob das Verfahren technisch möglich ist“, wie er schon im vergangenen Jahr im Rahmen eines Zwischenfazits zu Protokoll gab.
Großes Dekarbonisierungspotenzial bei Müllverwertern
Inzwischen denkt der Konzern sowohl produktseitig als auch in Bezug auf das Dekarbonisierungspotenzial von Inga groß: Allein in Europa, so Rehn, gebe es 500 Müllverbrennungsanlagen, die mit der CCU-Lösung von Fortum ausgerüstet werden könnten. Wegen der Produkteigenschaften von Inga soll sich der Kunststoff sowohl für Verpackungen in der Kosmetik- und der Lebensmittelindustrie eignen als auch für Spielsachen und Plastikteile von Heimelektronik, wie etwa Kopfhörergehäuse.
In Kooperation mit dem Branchendienst energate.
KWK-Anlage als Baustein zur Bioplastik-Produktion
Zehn Millionen Euro investierte Fortum nach eigenen Angaben in die Entwicklung der Pilotanlage, deren Konzept gleich in mehrfacher Hinsicht dazu beiträgt, energieintensive Industrien klimafreundlicher zu gestalten. Einerseits zahlt es auf Recyclingprozesse in der Kunststoffindustrie ein. Zudem, so die Hoffnung, reduziert das Bioplastik die Herstellung von herkömmlichen Konkurrenzprodukten, was das weltweite Plastikmüllproblem lindern würde.
Andererseits hat „Carbon2x“ das Potenzial, den CO2-Fußabdruck von Müllverbrennungsanlagen und Müllheizkraftwerken zu schmälern. Ohnehin sei ein CCU-Projekt klimafreundlicher als Kohlenstoff lediglich unterirdisch zu lagern, betonte Rehn. In Finnland versuchsweise so geschehen am Müllheizkraftwerk Riihimäki, dessen zwei KWK-Blöcke mit zusammen 90 MW zuvor schon Teil der Fernwärmeversorgung zweier Kommunen waren. Eine zweite Müllverbrennungsanlage, die Fortum im Rahmen von „Carbon2x“ bis 2030 umstellen will, befindet sich im dänischen Nyborg.
Fünf Schritte bis zum Bioplastik
Der Prozess zur Herstellung von Inga ist fünfstufig. Das bei der Müllverbrennung über Rauchgas freigesetzte CO2 wird zunächst abgeschieden und gefangen. Im nächsten Schritt mischen die Finnen es mit Wasserstoff. Die dabei entstehenden Basischemikalien, etwa Methan oder Methanol, sind für die Kunststoffproduktion geeignete Rohstoffe.
Der dritte Schritt auf dem Weg zum biologisch abbaubaren Plastik aus CO2 ist die Fermentation, ein Verfahren, das auch in Biogasanlagen eine wichtige Rolle spielt, ebenso wie in der Lebensmittelproduktion. Die Inga-Macher nennen Brot, Joghurt und Bier als Beispiele. Aus der fermentierten Biomasse lässt sich das PHA trennen und trocknen. Unter Zugabe einiger Zusatzstoffe verarbeitet Fortum das PHA zu kleinen perlenförmigen Kunststoffpellets weiter.