Chemie 96 Prozent: Neues Verfahren macht Plastik-Recycling extrem effektiv

Da trennt man schon brav den Müll, und am Ende weiß man trotzdem nicht, ob der heimische Plastikschwall eine Wiedergeburt erlebt. Forschende aus Konstanz zeigen einen Ansatz, der Recycling-Träume wahr werden lässt.

Joghurtbecher liegt auf der Seite, Öffnung nach vorn, Deckel nach oben, sehr viele Joghurtreste in Becher und an Deckel.
Kleiner Becher, aber Herausforderung fürs Recycling. Bildrechte: imago/sepp spiegl

Es gibt Joghurtdeckelabtrenner/-innen. Und es gibt Joghurtdeckeldranlasser/-innen. Wahrscheinlich sind die Dranlasser/-innen in der Mehrzahl, nämlich die, die den leeren Becher mit nach wie vor angehefteten Deckelchen in die gelbe Tonne werfen. Für den Menschen ist klar: Was dort landet, wird wiederverwertet, ein Glück. Leider sind Recyclingapparturen nicht ganz so intelligent, wie wir sie gerne hätten: Dass Joghurtdeckel und Joghurtbecher aus unterschiedlichem Material bestehen, ist problematisch.

Wenn es hart auf hart kommt, kann beides nicht wiederverwendet werden, nur weil es aneinander klebt.
Noch komplizierter wird es, wenn für die Verpackung kein sortenreiner Kunststoff, sondern ein Verbundmaterial verwendet wird. Bereits im vergangenen Spätsommer hat das Freiberger Helmholtz-Institut für Ressourcentechnologie eine Versuchsanlage vorgestellt, die zeigen soll, wie Recycling genauer und effektiver funktionieren kann. Mit einer Vielzahl an Sensoren und dem Einsatz von maschinellem Lernen soll der Apparat wesentlich intelligenter sein als die heute üblichen Kollegen.

Aus Konstanz kommt jetzt eine neue Technik hinzu. Und die trennt sich erstmal von der Idee des Rumsortierens, also dem mechanischen Recyceln. Forschende an der Universität Konstanz schlagen deshalb als Alternative "chemisches Recycling" vor. Durch ein chemisches Verfahren soll ein Kunststoff in seine molekularen Grundbausteine zurückgebaut werden. Aus denen kann dann ein neuer Kunststoff entstehen.

Zwei Klemmen halten und biegen eine Handyhülle mit wabenförmigen Lochmuster. Handyhüller aus rotem Kunststoffe.
Den Kunststoff für diese Handyhülle aus dem 3D-Drucker haben die Forschenden mit dem neuen Verfahren wiedergewonnen. Bildrechte: AG Mecking, Universität Konstanz

Chemie statt Mechanik klingt zwar erstmal wenig plausibel, den Chemikern aus Konstanz zufolge ist das Verfahren aber gleich in vielfacher Hinsicht umweltschonender. Die Rückgewinnungsquote sei mit sage und schreibe 96 Prozent weitaus höher als bei herkömmlichen Verfahren. Außerdem seien beim am häufigsten verwendeten Kunststoff Polyethylen nur Temperaturen von 120 Grad notwendig. In herkömmlichen Verfahren seien 600 Grad erforderlich, um das Material wieder in kleine Moleküle zu zerlegen und wiederzuverwerten - ein ziemlicher Unterschied im Energieaufwand.

Das Forschungsteam aus Konstanz hat einen Weg gefunden, molekulare Bausteine einer Polyethylenkette an Sollbruchstellen aufzutrennen. Stellen Sie sich einen Bastelbogen aus Pappe vor, den Sie gern in die zum Basteln notwendigen Einzelteile zerlegen wollen. Auch die sind an ihren Sollbruchstellen perforiert, so dass Sie mühelos alle einzelnen Teile ausbrechen und zu etwas Neuem zusammensetzen können. So ähnlich auch beim Verfahren der Uni Konstanz, nur eben auf molekularer Ebene. "Der Schlüssel für unser Verfahren sind Kunststoffe mit einer geringen Dichte an Sollbruchstellen in der Polyethylenkette, so dass die kristalline Struktur und die Materialeigenschaften nicht beeinträchtigt werden“, erklärt Chemiker Stefan Mecking.

Eignet sich auch für Stoffgemische

Chemisches Recycling sei auch bei Gemischen mit anderen Kunststoffen möglich. Dabei sei das wiedergewonnene Material dem Ausgangsmaterial ebenbürtig. Ein weiterer Schritt in eine Zukunft, in er es künftig keine disziplinierten Joghurtdeckelabtrenner/-innen mehr braucht. Wobei einfaches häusliches Recycling schon heute sehr gut funktioniert: einfach wiederverwendbare Joghurtbehältnisse aus Glas kaufen.

flo

Link zur Studie

Die Studie Closed-Loop Recycling of Polyethylene-Like Materials erschien am 17. Februar 2021 im Fachjournal Nature.

DOI: 10.1038/s41586-020-03149-9

404 Not Found

Not Found

The requested URL /api/v1/talk/includes/html/0b04b1b7-bd2f-4df4-be57-ffcd84490f76 was not found on this server.

Mehr zum Thema