Van de verschillende thermochemische recyclageroutes voor de valorisatie van kunststofafval is vergassing één van de meest veelbelovende waarbij kunststofafval omgezet wordt in syngas (H2 + CO) en energie in de aanwezigheid van een zuurstofrijk gas. De vergassing van kunststofafval wordt geassocieerd met veel verschillende moeilijkheden omwille van de multi-schaal aard van het proces, de complexiteit van de grondstof (gemengde polyolefines met verschillende contaminaties), ingewikkelde reactiemechanismen, kunststofeigenschappen (smeltgedrag en verdeling van het moleculair gewicht), en complexe transportfenomenen in een multi-fase stroomsysteem. Het ontwerpen van een betrouwbaar model vraagt dus om een goed begrip van de fenomenen op alle schalen, en meer geavanceerde modelleeraanpakken dan degen die vandaag toegepast worden zijn vereist. De modellering van de vergassing van kunststofafval (PWG) staat vandaag inderdaad nog in zijn kinderschoenen. Ons reviewartikel toont aan dat de thermofysische eigenschappen zelden goed bepaald zijn. Deze uitdagingen samen met mogelijke methodologieën om deze eigenschappen goed te bepalen werden uitgewerkt. De complexiteiten met betrekking tot het kinetisch modelleren van de vergassing zijn talrijk in vergelijking met bijvoorbeeld de pyrolyse van kunststofafval of de vergassing van kool of biomassa, welke ook in dit werk uitgewerkt worden samen met mogelijk oplossingen. Bovendien worden transportlimitaties en fasetransformaties welke de klaarblijkelijke kinetiek van het proces beïnvloeden meestal niet rekening genomen, terwijl er in deze review aangetoond wordt dat zij cruciaal zijn in de robuuste voorspelling van de uitkomst. Daarom worden er mogelijke aanpakken voorgesteld voor het implementeren van beschikbare modellen om deze limitaties in rekening te brengen. Tenslotte worden de reactorschaal fenomenen van PWG, welke ingewikkelder zijn dan de gelijkaardige processen door de aanwezigheid van gesmolten kunststoffen, meestal vereenvoudigd naar de gas-vaste systemen wat kan leiden tot een onbetrouwbaar modelleerraamwerk. Vanuit dit perspectief ligt er dus een opportuniteit in de verhoogde rekenkracht die helpt om de nauwkeurigheid van het model te verbeteren en ons toelaat om deze complexiteiten op te nemen binnen de multi-schaal PWG modellering. Gebruik maken van de meer accurate modelleermethodologieën in combinatie met een multi-schaal modelleeraanpak zal ons binnen een decennium in staat stellen om een rigoureuze verbetering door te voeren bij het PWG proces, om bestaande vergassers te verbeteren en nieuwe te ontwikkelen, en om vervuilingsproblemen die veroorzaakt worden door teer te vermijden.
Het volledige artikel is te vinden bij https://www.mdpi.com/1996-1944/15/12/4215.