Asahi Kasei e Microwave Chemical lanciano un progetto dimostrativo per il riciclo chimico della poliammide 66

Asahi Kasei e Microwave Chemical hanno avviato un progetto dimostrativo congiunto nell’aprile 2023 con l’obiettivo di commercializzare un processo di riciclo chimico della poliammide 66¹ (PA66, detta anche nylon 66) utilizzando la tecnologia a microonde.
Il processo utilizza le microonde per depolimerizzare² la PA66 e ottenere direttamente i monomeri esametilendiammina (HMD) e acido adipico (ADA), con una resa elevata e un basso consumo energetico. I monomeri ottenuti possono poi essere utilizzati per produrre nuova PA66. Nella dimostrazione, vengono depolimerizzati gli scarti di produzione e i materiali di scarto post-utilizzo di PA66 per airbag e parti di automobili.

Asahi Kasei produce attualmente HMD e ADA derivati da combustibili fossili come intermedi per la produzione di Leona™ PA66³, un tecnopolimero caratterizzato da un’eccezionale resistenza al calore e rigidità. La PA66 è utilizzata in varie applicazioni, tra cui parti in plastica per prodotti automobilistici ed elettronici e filati per tessuti di airbag, e si prevede che la sua domanda aumenti in tutto il mondo.

Poiché il mondo si sta muovendo verso la neutralità del carbonio, l’attenzione si concentra sempre più sui processi di produzione per ridurre le emissioni di gas serra (GHG) dei prodotti chimici derivati dai combustibili fossili. Microwave Chemical promuove lo sviluppo tecnologico e commerciale per raggiungere la neutralità del carbonio nel settore industriale, concentrandosi sullo sviluppo di processi che utilizzano le microonde, in grado di riscaldare direttamente e selettivamente le sostanze target con un’elevata efficienza energetica. Per il riciclaggio dei prodotti chimici, Microwave Chemical sta portando avanti la sua piattaforma tecnologica proprietaria PlaWave™ per la decomposizione della plastica con le microonde.

Grazie allo sviluppo che combina l’esperienza di Asahi Kasei nella produzione di HMD e ADA per oltre mezzo secolo con i risultati di Microwave Chemical nell’industrializzazione della tecnologia a microonde, le due aziende mirano a commercializzare un processo di produzione di PA66 in grado di ridurre le emissioni di gas serra rispetto al processo di produzione convenzionale.

Gli studi su scala di laboratorio iniziati nell’anno fiscale 2021 hanno confermato la depolimerizzazione ad alta resa del PA66 utilizzando le microonde, nonché il principio del processo di separazione e purificazione dopo la depolimerizzazione. Entro la fine dell’anno fiscale 2023, presso lo stabilimento Microwave Chemical di Osaka, verranno assemblate apparecchiature su scala ridotta e nell’anno fiscale 2024 verrà effettuata una prova dimostrativa su scala ridotta con queste apparecchiature per raccogliere i dati di base del processo in vista della commercializzazione.

La piattaforma tecnologica PlaWave™ di Microwave Chemical per la decomposizione della plastica con le microonde può depolimerizzare il PA66 a bassa energia e ottenere monomeri HMD e ADA ad alta resa. Il processo di produzione di PA66 con HMD e ADA ottenuti dalla depolimerizzazione con questa tecnologia dovrebbe ridurre le emissioni di gas serra rispetto al processo di produzione convenzionale di PA66, mentre un’ulteriore riduzione delle emissioni di gas serra può essere ottenuta grazie all’uso di energia rinnovabile per la generazione delle microonde.

Verificando il processo dalla depolimerizzazione alla separazione e purificazione in modo integrato, questo progetto dimostrativo mira a consentire la circolazione delle risorse di PA66 per un’ulteriore riduzione delle emissioni di gas serra.

In seguito, sulla base dei risultati della prova dimostrativa su piccola scala, verrà presa una decisione sulla possibilità di commercializzazione entro l’anno fiscale 2025, dopo un’analisi dettagliata. Parallelamente alla prova dimostrativa su piccola scala, sarà portata avanti la costruzione di un modello di business che coinvolga l’intera catena del valore nel riciclo chimico della PA66, con l’obiettivo di realizzare un’economia circolare insieme agli stakeholder della catena del valore della PA66.

Asahi Kasei intende essere un partner globale per i suoi clienti di PA66, fornendo soluzioni ottimali per le loro iniziative di neutralità delle emissioni di carbonio attraverso studi sull’applicazione pratica del riciclo dei materiali e del riciclo chimico, nonché prove per la commercializzazione di PA66 prodotta utilizzando intermedi derivati da biomasse4.

Microwave Chemical sta lavorando per aumentare la scala delle attrezzature e per rendere PlaWave™ più generalmente applicabile, al fine di raggiungere l’applicazione pratica del riciclaggio chimico del polimetilmetacrilato (PMMA, chiamato anche resina acrilica), dei residui della frantumazione automobilistica (ASR), dei contenitori e degli imballaggi in plastica, della schiuma poliuretanica flessibile, ecc.

¹ I principali tipi di poliammide sono la poliammide 66 e la poliammide 6, che hanno strutture chimiche diverse. Grazie alla resistenza al calore e alla forza superiori, la poliammide 66 è ampiamente utilizzata in applicazioni industriali come quelle automobilistiche ed elettroniche.

² Il contrario della polimerizzazione, la depolimerizzazione è il processo di scomposizione di un polimero in uno o più monomeri mediante il calore e altri mezzi.

³Asahi Kasei è un produttore di tecnopolimeri come la poliammide 66, prodotta a partire da HMD e ADA, la poliammide 6I e la poliammide 612, nonché la poliammide 610, prodotta a partire da materie prime di origine vegetale come l’olio di ricino, e fornisce materiali ottimali adatti a varie esigenze che vanno dai materiali di stampaggio per applicazioni automobilistiche ed elettroniche, ai filati e tessuti per airbag e alle corde per pneumatici.