Kunststoff. Die Welt produziert jedes Jahr rund 300 Tonnen davon. Aber wenn wir mit unseren Milchkartons, Einkaufstüten und Elektronikverpackungen fertig sind, wird das meiste einfach weggeworfen - die USA recyceln nur etwa 9 Prozent der Post-Consumer-Kunststoffe. Es kann bis zu 1.000 Jahre lang auf Deponien gelagert werden und Chemikalien in den Boden auslaugen. Bis zu 240.000 Tonnen davon schwimmen in unseren Ozeanen und verursachen „Müllflecken“, die Tausende von Kilometern vom menschlichen Lebensraum entfernt sind. Wale, Robben, Meeresschildkröten und Vögel fressen es versehentlich und werden krank oder sterben.
Verwandte Inhalte
- Wissenschaftler stolpern über eine neue Methode zur Bekämpfung der Kohlenstoffemissionen: Umwandlung in Alkohol
Jetzt haben Forscher einen Weg gefunden, Kunststoffe nicht nur zu recyceln, sondern zu etwas völlig anderem zu recyceln: Kraftstoff.
Der Chemiker Zhibin Guan von der University of California in Irvine und seine Mitarbeiter haben herausgefunden, wie man die Bindungen von Polyethylen auflöst. Polyethylen, der am häufigsten hergestellte Kunststoff auf der Erde, ist in jeder Menge enthalten, von Getränkeflaschen über Frischhaltefolien, Kinderspielzeug bis hin zu Kosmetikbehältern. Da diese Kunststoffe auf Erdöl basieren, war das Team der Ansicht, dass es möglich sein könnte, sie wieder in Kraftstoffe umzuwandeln.
Die Arbeit war eine Zusammenarbeit zwischen Guans Labor und dem Labor von Zheng Huang am Shanghai Institute of Organic Chemistry.
"Die ernste Verschmutzung in China, einschließlich der sogenannten" weißen Verschmutzung "durch Plastikabfälle, hat uns dazu veranlasst, neue Ansätze zu entwickeln, um dieses Problem anzugehen", sagt Guan. "Gleichzeitig erfordert der enorme Energiebedarf Chinas und anderer Entwicklungsländer neue Kraftstoffe."
Normalerweise ist es extrem schwierig, Polyethylen abzubauen, da seine Moleküle extrem stabil sind. Bisherige Abbauverfahren waren mit hoher Hitze verbunden, die ineffizient und schwer zu kontrollieren war. Guans Arbeit konzentriert sich auf die Verwendung von Alkanen, einer Art Kohlenwasserstoffmolekül, um Polymermoleküle bei niedrigeren Temperaturen in verschiedene Verbindungen zu trennen. Das Produkt des zersetzten Polyethylens ist flüssiger Brennstoff und festes Wachs. Wie viel davon hängt vom Katalysator und der Reaktionszeit ab. Das Verfahren scheint auch bei Kunststoffabfällen für den Endverbraucher zu funktionieren, wie z. B. Getränkeflaschen, die Zusatzstoffe enthalten, die über das reine Polyethylen hinausgehen und sich bei der Zersetzung als problematisch erwiesen haben könnten. Dies bedeutet, dass Kunststoffabfälle ohne weitere Behandlung direkt zu Kraftstoff verarbeitet werden können. Die Arbeit des Teams wurde kürzlich in der Zeitschrift Science Advances veröffentlicht .
Guan und seine Kollegen arbeiten derzeit an der Steigerung der Effizienz der Katalysatoren, um die Prozesskosten zu senken.
"Ich hoffe, dass dieses Verfahren durch weitere Forschung und Entdeckung effizienterer und billigerer Katalysatoren kommerzialisiert werden kann", sagt Guan. "Dies wird uns hoffentlich dabei helfen, unsere Umwelt vor plastischer Verschmutzung zu schützen."
