Umweltfreundlicher Kunststoff
Vielleicht ist es ein Durchbruch bei der Produktion umweltfreundlicher Kunststoffe: Forschern ist es gelungen, aus Karbonat, CO2 und Pflanzenabfällen einen PET-ähnlichen Kunststoff herzustellen. Erstmals könne damit ein Ersatzstoff für PET erzeugt werden, der sich insbesondere für die Herstellung von Flaschen eigne.
Ersatzstoff für PET?
Der chemischen Industrie schwebt schon lange vor, das Treibhausgas Kohlendioxid (CO2) im großen Stil als Rohstoff einzusetzen. Als Vorbild dient die Natur: Sie nutzt CO2, um Sonnenenergie in Form von Zucker zu speichern und als Baustoff zu nutzen. Könnte man dieses Vorgehen industriell kopieren, ließen sich große Probleme der chemischen Industrie lösen. Kohlendioxid könnte dann eine tragende Säule für die umweltfreundliche Herstellung von Chemie-Produkten werden.
Forscher der Stanford University scheint nun diesbezüglich ein Durchbruch im Bereich der Kunststoffproduktion gelungen zu sein. Im Fachmagazin Nature berichten sie über die Entwicklung eines Verfahrens, bei dem ein PET-ähnlicher Bio-Kunststoff aus Pflanzenabfällen, Kohlenstoffdioxid (CO2) und Karbonat hergestellt wird. Bei der Produktion werde kein CO2 freigesetzt, sondern verbraucht. Der Kunststoff dient also als CO2-Senke. Das im Produktionsprozess benötigte CO2 könnte beispielsweise durch die Industrie bereitgestellt werden.
Die große Herausforderung bei diesem Prozess ist eine effiziente Karbon-Karbon-Verbindung. CO2 verbindet sich grundsätzlich gerne mit kohlenstoffhaltigen Kohlenstoff-Nucleophilen, allerdings bedarf diese Reaktion eines hohen Energieaufwands. Das wirkt sich negativ auf die Umweltbilanz aus.
Die Wissenschaftler lösten diese Problematik, in dem sie aus Pflanzenabfällen gewonnene Furan-2-Carbonsäure mit Cäsiumkarbonat, einem kohlenstoffhaltigen Salz, vermischten. Das gesamte Gemisch wird auf eine Temperatur von 200 bis 350 Grad Celsius erhitzt und CO2 zugeführt. Dabei bildet sich der Polyethylen-Ersatzstoff. Damit zugleich die Produktion des PET-Ersatzes nicht mit dem Nahrungsmittelanbau konkurriert, verwendeten die Wissenschaftler bewusst Pflanzenabfälle wie Holzhackschnitzel oder Gras als Kohlenstoffquelle.
Ob das Verfahren tatsächlich einen Durchbruch darstellt, bleibt abzuwarten. Bislang ist das Verfahren noch im Versuchsstadium. Es muss nun optimiert und industriell verwendbar gemacht werden. Die Forscher zeigen sich jedoch zuversichtlich, dass mit ihrer Entdeckung der Durchbruch am Markt gelingen wird. Insbesondere für Kunststoffflaschen sei das Material besonders geeignet, da es sehr gut gegen Sauerstoff isoliere.
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