Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Potential of chemical recyclingto improve the recycling of plastic waste
KTH, School of Industrial Engineering and Management (ITM), Energy Technology, Energy and Climate Studies, ECS.
2018 (English)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE creditsStudent thesisAlternative title
Potential för kemisk återvinningför att förbättra återvinningen av plastavfall (Swedish)
Abstract [en]

Chemical recycling can improve the plastic recycling rates and reduce the level of CO2 from fossil plasticsproduction. Thus, it is seen as an attractive technology in the action towards meeting the emission, circulareconomy and recycling targets. In the Swedish context, it could help reach the carbon neutrality goal by2045. This thesis aims to investigate the potential of chemical recycling in the Swedish plastic recyclingsystem with Brista waste-to-energy plant in Stockholm as a case study. The thesis describes different stagesof current Swedish plastic recycling system and quantifies material losses at every stage. The recycling rateof plastic packaging in the household waste stream in Stockholm was found to be lower than 7%.Remaining 93% is sent for energy recovery through incineration. The feasibility of implementing differentchemical recycling technologies is analysed together with the Technology Readiness Level (TRL). Theresults showed that there are three technologies with the highest TRL of 9: thermal cracking (pyrolysis),catalytic cracking and conventional gasification. The important parameters when implementing chemicalrecycling in an existing facility are discussed and used for the feasibility analysis of implementing thesethree technologies in Brista facility. It is not obvious which technology is the best one for this application.Gasification is proven for the production of intermediates (oil or syngas) which can be used for newplastic production, however, the scale of Brista facility is not large enough for a gasification plant to befeasible. Pyrolysis and catalytic cracking could be used at a smaller scale, but they have not contributed tothe production of new plastics so far, thus, both technologies would require further research and tests ona pilot scale before moving to commercial operation. The findings from this study have to be followed byan in-depth analysis of real data, from pilot or commercial projects, which is currently unavailable.The major challenges to implement chemical recycling of waste plastics in Sweden are of economic andpolitical nature. The key point in successful deployment of chemical recycling is the development ofa business model which would ensure that all actors along the plastic recycling chain benefit economicallyfrom the solution. For the Brista 2 plant case, the challenges include Stockholm Exergi’s insufficientexpertise to perform chemical recycling independently, uncertain feedstock purity requirements andchallenging market situation.

Abstract [sv]

Kemisk återvinning har potentialen att öka återvinningsgraden av plastförpackningar och minska därmedminska klimatpåverkan från fossila plastprodukter. Således ses den som en möjlig teknik för att mötautsläpps- och återvinningsmål samt införandet av en cirkulär ekonomi. I ett svenskt sammanhang kan detbidra till att nå målet om netto noll utsläpp 2045. Denna uppsats syftar till att undersöka potentialen förkemisk återvinning i det svenska återvinningssystemet för plast, med det avfallseldade Bristaverket somfallstudie. Avhandlingen beskriver ingående led i den nuvarande svenska plaståtervinningssystem ochkvantifierar materialförluster i alla steg. Återvinningsgraden för plastförpackningar i hushållsavfalleti Stockholm visar sig vara lägre än 7%. Återstående 93% skickas för energiåtervinning genom förbränning.Analysen av olika teknologier för kemisk återvinnings genomförs med hjälp av Technology ReadinessLevel (TRL). Resultatet visar att det fanns tre teknologier med högsta TRL på 9: termisk krackning(pyrolys), katalytisk krackning och konventionell förgasning. Viktiga parametrar för kemisk återvinningkopplat till en befintlig anläggning diskuteras och används för genomförbarhetsanalys av de tre valdateknologierna genom en fallstudie vid Bristaanläggningen. Det är inte uppenbart vilken teknik som är denbästa för denna applikation. Förgasning är bevisat framgångsrik för produktion av intermediära produkter(olja eller syngas) som kan användas för ny plastproduktion, men Bristaanläggningens storlek är för litenför att en förgasningsanläggning ska varamotiverad. Pyrolys och katalytisk krackning kan användasi mindre applikationer, men de har hittills inte lyckats bidra till framställning av ny plast. Därför skullebåda teknikerna kräva ytterligare forskning och test på pilotskala innan de skalas upp till kommersiell drift.Resultaten från denna studie måste följas av en djupgående analys av verklig data, från pilotprojekt ellerkommersiella projekt, som för närvarande inte är tillgänglig.De stora utmaningarna för att genomföra kemisk återvinning av plastavfall i Sverige är av ekonomisk ochpolitisk karaktär. Nyckeln till framgångsrik spridning av kemisk återvinning är utvecklingen av enaffärsmodell som säkerställer att alla aktörer längs plaståtervinningskedjan kan dra ekonomiskt fördel avlösningen. För en anläggning i Brista finns utmaningar i form av Stockholm Exergis otillräckliga expertisinom området kemisk återvinning, osäkra råvarukrav och en utmanande marknadssituation.

Place, publisher, year, edition, pages
2018. , p. 92
Series
TRITA-ITM-EX ; 2018:488
Keywords [en]
recycling, chemical recycling, plastic waste, plastic packaging, recycling rates, circular economy, Sweden, Stockholm, Stockholm Exergi
Keywords [sv]
återvinning, kemisk återvinning, plastavfall, plastförpackning, återvinningsgrad, cirkulär ekonomi, Sverige, Stockholm, Stockholm Exergi
National Category
Energy Engineering
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-232339OAI: oai:DiVA.org:kth-232339DiVA, id: diva2:1233729
Supervisors
Examiners
Available from: 2018-07-20 Created: 2018-07-19 Last updated: 2018-07-20Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(5331 kB)35 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 5331 kBChecksum SHA-512
6f5bf11536fe62855de5f712065bd98b964bb7b7a1ec410d3ae512be3bf0be5baf6f07abe39a3b66e3dcbed3e9778148a8f295fb76cecb8de681035ad8293495
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
Energy and Climate Studies, ECS
Energy Engineering

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 35 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 47 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf