Fr. Mansouri studiert den Master Umweltverfahrenstechnik an der TU Clausthal und hat sich mit Ihrer Betreuerin Jana Zimmermann im Rahmen Ihrer Abschlussarbeit mit dem thermischen Recycling von Polystyrol beschäftigt.
Polystyrol ist eins der am häufigsten verwendeten Kunststoffe in unserer Gesellschaft. Jedes Jahr entstehen mehrere Millionen Tonnen Polystyrolabfall, da der Kunststoff oft einmalig als Verpackungs- oder Dämmmaterial verwendet wird.
Eine Möglichkeit den Abfall als Ressource weiterzuverwenden ist die Pyrolyse. Hierbei werden die Abfälle unter Ausschluss von Sauerstoff erwärmt und thermisch in gasförmige Produkte und Öle gespalten. Diese können dann im Rahmen einer Kreislaufwirtschaft recycelt werden.
In der Literatur stehen bereits viele Kinetiken zur Pyrolyse von Kunststoffen zur Verfügung, so auch zur Pyrolyse von Polystyrol. Allerdings werden die Kinetikversuche über Thermogravimetrische Analysen im Labormaßstab ermittelt. Bei diesen Thermowaagen werden Probenmengen im Bereich von wenigen Milligramm verwendet werden. So kann die Abbaukinetik unter minimalen Wärmeübertragungs- und Diffusionseffekten beschrieben werden, damit optimale Prozessbedingungen gefunden werden können. In industriellem Maßstab werden jedoch Probenmengen von mehreren Kilogramm bis Tonnen verarbeitet, sodass die Wärmeübertragung bei der Prozessauslegung eine wesentliche Rolle spielt. Dies kann über die Pyrolysekinetik zur Zeit nicht berücksichtigt werden, wodurch eine direkte Skalierbarkeit nicht gegeben ist.
Um Skaleneffekte sichtbar zu machen, hat Fr. Mansouri am IEVB Pyrolyseversuche an der Technischen Thermowaage durchgeführt, die Probenmengen von bis zu einem Kilogramm bearbeiten kann. Über eine numerische Simulation des Aufheizvorgangs konnte Fr. Mansouri zeigen, wie sich die Temperaturverteilung innerhalb der Polymerprobe über den Abbauprozess verändert und so eine Bruttokinetik ermitteln, die die chemischen Abbauprozesse unter Berücksichtigung von Wärme-Lag-Effekten beschreibt. Damit bietet die Arbeit von Fr. Mansouri eine Möglichkeit, Pyrolyseprozesse übe verschiedene Skalenbereiche hinweg zu beschreiben.
Das IEVB gratuliert Fr. Mansouri ganz herzlich zu Ihrer hervorragenden Masterarbeit und wünscht ihr viel Erfolg auf dem weiteren Berufsweg.
