Selbst wenn jeder die Recycling-Codes herausfinden könnte, die auf dem Boden seines Joghurtbehälters aufgedruckt sind, und alle Plastikflaschen in den großen blauen Behältern aufbewahren könnte, ist die Wahrscheinlichkeit groß, dass der größte Teil seines Plastikabfalls auf einer Mülldeponie landet oder Verbrennungsanlage anstelle einer Spielbank. Das liegt daran, dass viele Kunststoffe einfach nicht wiederverwendet werden können, weil ihnen Zusatzstoffe beigemischt sind. Ein neues Material, das im Lawrence Berkeley National Laboratory entwickelt wurde, könnte jedoch eine Lösung sein, mit der Kunststoffe immer wieder recycelt werden können.
Um zu verstehen, wie der neue Prozess funktioniert, muss man sich ein wenig mit der Chemie von Kunststoff auskennen. Die meisten Kunststoffe bestehen aus Polymeren, Wasserstoff- und Kohlenstoffketten, die hauptsächlich aus Erdölprodukten wie Erdöl gewonnen werden. Polymere bestehen aus kürzeren Strängen, die als Monomere bezeichnet werden. Um Kunststoffen bestimmte Eigenschaften wie Zähigkeit, Flexibilität oder Farbe zu verleihen, werden bestimmte Chemikalien zugesetzt, die sich stark mit den Monomeren verbinden.
Während viele Polymere thermoplastisch sind, was bedeutet, dass sie eingeschmolzen und wiederverwendet werden können, können die daran gebundenen Additive den Prozess stören. Wenn also Kunststoffe zerkleinert und zum Recycling zusammengemischt werden, machen all diese Additive das Endprodukt unvorhersehbar und von geringerer Qualität. Aus diesem Grund werden die meisten recycelten Kunststoffe „downcycled“ oder zu Gegenständen wie Handtaschen oder Bänken verarbeitet, anstatt den Recyclingkreislauf zu schließen, indem sie zu Milchkännchen, Wasserflaschen und griechischen Joghurtbechern werden.
„Die meisten Kunststoffe wurden nie für das Recycling hergestellt“, heißt es in einer Pressemitteilung von Peter Christensen vom Berkeley Lab und Hauptautor der neuen Studie in Nature Chemistry . „Wir haben jedoch eine neue Art der Kunststoffmontage entdeckt, bei der das Recycling aus molekularer Sicht berücksichtigt wird.“
Christensen und sein Team entdeckten, dass eine Art von Polymer, Polydiketoenamin oder PDK, erfolgreich von Additiven getrennt werden kann, nachdem es in eine stark saure Lösung getaucht wurde, die die ursprünglichen Monomere zurücklässt. Weitere Tests ergaben, dass diese zurückgewonnenen Monomere qualitativ so hochwertig sind, dass sie zur Herstellung von hochwertigem Kunststoff verwendet werden können. Anstatt "downcycled" zu werden, kann das PDK "upcycled" werden, wodurch der Recyclingkreislauf geschlossen wird.
Die Forscher hoffen nun, verschiedene PDK-basierte Kunststoffe für Schaumstoffe, Textilien und andere Anwendungen zu entwickeln. Die Hoffnung ist, dass auch die Recyclinganlagen aufgerüstet werden können, um den neuen Kunststoff zu verarbeiten. "[Dies] könnte das Austreten von Kunststoffen in die Umwelt erheblich reduzieren", sagt Jon Schlosberg, leitender Forscher des Projekts, bei ABC News . "Das kaputte schwarze Armband, das Sie in den Müll geworfen haben, könnte ein neues Leben als Computertastatur finden, wenn es aus unseren PDK-Kunststoffen hergestellt wird."
Derzeit wurde das recycelbare PDK jedoch nur im Labor recycelt, und das Team hat es nicht im industriellen Maßstab getestet. Es ist jedoch nicht das einzige Polymer, das die Recyclingfähigkeit von Kunststoffen verbessern kann. Letztes Jahr gaben Forscher der Colorado State University die Entdeckung eines „unendlich“ recycelbaren Polymers bekannt, das mithilfe eines Katalysators in Kunststoff und anschließend wieder in Monomere umgewandelt werden kann.
Während diese „grüneren“ Kunststoffe hoffentlich dazu beitragen werden, die Verschmutzung durch Kunststoffe in Zukunft zu verringern, muss die Menschheit immer noch mit den 18 Milliarden Pfund konventionellen Kunststoffs, die jedes Jahr in unsere Ozeane gelangen, und den 6.300 Millionen Tonnen Kunststoff, die seit 1950 hergestellt wurden, fertig werden Eine Studie aus dem letzten Jahr hat ergeben, dass 79 Prozent dieser Abfälle immer noch bei uns sind, im Meer schwimmen, auf Mülldeponien sitzen oder auf dem Land verstreut sind.
